• ベストアンサー

超越数 π と e に関するこの命題は研究されているでしょうか?

超越数 π と e に関して,以下の命題は研究されているでしょうか? ご存じの方,教えて下さい.記述を正確にするために,定義から書きます. 定義(1): 十進法で表示した無限数列において,十進法の数字 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 のすべてが現れる無限数列を「全域無限数列」と仮に呼ぶことにします.■ 定義(2): 全域無限数列でない無限数列を「非全域無限数列」と仮に呼ぶことにします.■ 超越数 π と e を無限数列と考えることにして,次の命題のうち,どれが真となるでしょうか? 命題(D): 超越数 π(円周率:3.14159265...)は全域無限数列である.■ 命題(E): 超越数 π(円周率:3.14159265...)は非全域無限数列である.■ 命題(F): 超越数 e (自然対数の底:2.71828182...)は全域無限数列である.■ 命題(G): 超越数 e (自然対数の底:2.71828182...)は非全域無限数列である.■ 上記の命題(D),命題(E),命題(F),命題(G)は,真か偽かを決定できるでしょうか?また,これに関連した研究論文はあるでしょうか? 何かご存じの方,教えて下さい.

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • banakona
  • ベストアンサー率45% (222/489)
回答No.1

π=3.1415926535 8979323846 2643383279 50 で全部でてきます。だから命題(D)が真。 e=2.7182818284 5904523536 で全部でてきます。だから命題(F)が真。

Knotopolog
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました.なんともお恥ずかしい,お粗末な質問でした.貴重な時間を無駄に使わせて,お許し下さい. 私が,ちょっと時間をさいて確認すれば済んだことでした.

その他の回答 (2)

  • adinat
  • ベストアンサー率64% (269/414)
回答No.3

既にANo.1様がご回答されていますように、小数展開を調べて、0から9まですべて出てくることを確認するだけですから、これは非常に容易な問題です。 で、これは想像なのですが、おそらくご質問の意図は、最初の有限個の桁を取り除いたとき、残りの無限列に、やはり0から9がすべて出てくるものを全域無限列と呼ぶ、ということなのではないかと思います。ようするに、0から9まで全部何回でも出てくるかどうか?という問題だと思うのです。であれば、これはかなり難しい問題です。 実数を小数展開したとき、小数部分を無限数列とみて、そこの中に任意の桁の自然数が同頻度で現れるものを正規数と呼びます。もっとも簡単な正規数は、 0.123456789101112131415… と自然数を順番に並べたものです。これは明らかに無理数で、しかも正規数になっています。正規数であれば、僕の提示した定義での全域無限列になっていることも容易にわかります。たとえば、0から9までがちょうど1/10の割合で現れます。ただし正規数の条件は大変に厳しい。たとえば、 0.1234567890123456789012… は特に有理数で、全域無限列になっていますが、正規数ではない。たとえば自然数10はどこにも現れません。 これは簡単な確率論の議論でできますが、実はルベーグ測度に関して、ほとんどすべての実数は正規数であることが証明されます。つまり、適当に選ばれた実数は、間違いなく正規数と考えてよい。実数の中で正規数でないものはほとんどない、という分けです。ところがこの事実に対して、具体的に与えられた無理数に対して、それが正規数であるか否かの判定は非常に難しい。今のところπやeや√2でさえ、正規数であるか否かはわかっていない、といわれています(正確な文献を見つけていないので怪しいですが)。それと同様の理由で、僕の言った意味での全域無限列か否かの判定も非常に難しい問題で、未解決の可能性が高いと思われます。

Knotopolog
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます.実に見事な回答です. この方面でかなり進んだ知識をお持ちのように見受けました. 非常に参考になりました.

  • banakona
  • ベストアンサー率45% (222/489)
回答No.2

#1です。いくつか訂正と補足を。 訂正:π、eともに末尾に「・・・」を付けるのを忘れました。    「補足要求」になっていますが「アドバイス」の誤りです。 補足:命題(E)、命題(G)は偽です。    π の値は、色々なHPや書籍にでています。    eですが、この程度ならWindowsの電卓で算出できます。

Knotopolog
質問者

お礼

ご回答,有り難う御座いました.

関連するQ&A

  • 無理数に関するこの命題は証明されているでしょうか?

    無理数に関して,以下の2つの命題は証明されているでしょうか? ご存じの方,教えて下さい.記述を正確にするために,定義から書きます. 定義(1): 十進法で表示した無限数列において,十進法の数字 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 のすべてが現れる無限数列を「全域無限数列」と仮に呼ぶことにします.■ 定義(2): 全域無限数列でない無限数列を「非全域無限数列」と仮に呼ぶことにします.■ 無理数を無限数列と考えることにして,次の命題は真でしょうか? 命題(A): 無理数は,すべて全域無限数列である.■ 命題(B): 非全域無限数列となる無理数が存在する.■ 命題(A)は正しそうな気がします.しかし,命題(B)は偽(正しくない)のような気がするのですが,命題(A),命題(B)に相当する定理はあるのでしょうか? お分かりの方,教えて下さい.

  • 超越数について(π,e)

    円周率πおよび自然対数の底eが超越数であることはどのように証明すればよいでしょうか? とても難しいらしいのですが,それが乗っているURLでも教えていただけたら助かります. よろしくお願いします.

  • 円周率【超越数】を有理数で定義する

     円周率は超越数です.  それを有理数を項とした無限級数で定義できます.  例:π/4=1-1/3+1/5- ...  有理数の和と無理数(超越数)が等しいというのはおかしい という考え方はできますか?  あるいは,「円周率とは,たまたまそういう数なんだ」 ということなんでしょうか.

  • ネイピア数:e って何ですか?

    「自然対数の底」であったり,「複利計算で使用する」というのはわかりました。 「円周率:πは,円の直径と外周の比率である」というような,ネイピア数を算出するにあたって元になった物って何ですか?

  • ネイピア数 e が導入された、そもそもの理由は?

    数学でネイピア数、もしくは自然対数の底といわれている数学定数 e がありますが、これが導入された背景は何なのでしょうか? この定数を導出する定義式とか、e^xは微分しても元と同じになるなどの、定義や性質に関してではなく、 何のために”当初”導入されたのかを知りたいです。 どうか教えてください!

  • 自然対数の底e ネイピア数の定義と性質

    自然対数の底eですが、e = lim(n→∞) (1+1/n)^n とあります(定義でしょうか?)。 一方、lim(x→ -∞)(1+1/x)^x = e とするものもあります。これは定義から誘導されるでしょうか。簡単だと思ったのですが。1よりちょっと大きいものの∞乗であり、下は1よりちょっと小さいものの-∞乗ってことですから等価だって示されそうなのですが。 付随しておたずねしますが、lnとか、微分とか、複素関数とかとにかくeはあちこちに出てきてゆるぎない関係式を示すのですが、どれが定義で、どれがその定義から誘導される性質なのか混乱する面があります。あるいは定義が複数あって等価であるとかです。すくなとも冒頭に示したものは簡単にいけるかと思ったのですが、ちょっとてこずりました。 あとちょっと不思議なのですが、自然対数の底eのことをネイピア数といいますが、そういう風に明示的に書かないテキストもいっぱいあるように思います。呼称についてあんまり統一されていない理由が何かあるでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 無意味に真な命題に関して

    数学と論理学に絡んだ質問です。 1=1⇒素数は無限に存在する という命題は 数学的に「1=1」は真、「素数は無限に存在する」は真なので命題も真になるはずです。 しかし、あるところによれば、これは「無意味に真な命題」となっていると記述されています。もちろん、この命題が数学における証明に使えないのはもちろん理解できます。 では、数学において、どのような基準で意味があるかないかを判断するのか教えて下さい。その基準に公理などが関係ある場合はとくに明記していだだければ幸いです。

  • 『常用対数』が計算を楽にするものであるなら、『自然対数』、『e』の意義は?

    よろしくお願いします。 対数は近似値を表にした対数表を用いることにより、積の計算を、 より簡単な和の計算に置き換えることができるもの。 十進法に即した常用対数の登場によりさらに使いやすくなった。 これによりケプラーによる天体の軌道計算をはじめとして、 その後の科学の急激な発展を支えた。 との事ですが、であれば自然対数はどんな意義があるものでしょうか? また、ネイピア数を作り出した意義はなんでしょうか? 授業では、eを底とする指数関数は微分しても変わらない数字を 人工的に作ったという話も聞きましたし、 解析学では自然対数を使うとも聞いたことがあります。 数学は初級者ですので、噛み砕いたご教授いただけたら幸いです。

  • 円周率(π)が超越数であるということの意味は? そして真理とは?

    数学カテゴリで質問しようかと思いましたが、やっぱり哲学カテゴリにしました。 以前、「ゲーデルの不完全性定理ってわかりやすく言うと何?」と質問したとき 回答者の方から『不完全性定理のストレートな解釈は「自動的に定理を枚挙する ようなアルゴリズムはない」という意味です』というすばらしい回答をいただき 感嘆いたしました。これこそ「事実のもつ意味であり真理だ」と思ったものです。 そこで質問です。 【質問1】円錐の体積は円柱の体積の1/3、球の体積は円柱の2/3という具合 に、体積比はきれいな有理数値です。なのにどうして円周率(π)は有理数でも無 理数でもない超越数なのでしょうか?(無理数は超越数の一部かな?) その意味するところを何か「うまい言葉」で表現することはできないでしょうか? 曲線と直線の本質的不親和性とか何とか、、、あるいは数という概念の限界とか 何とか、、、 【質問2】円周率(π)が超越数であるという「真理」は、造物主が創ったものなど ではなく、人間が「円周と直径の比は?」という問いを発したからムクムクと姿を 現したものであると考えることができると思います。したがって「事実」は自然界 に自然に存在するが「真理」は人間が「問い」を発して「創る」ものだと思うの ですが素人考えでしょうか。 【質問3】「真理」は広く一般に認められて「事実」となり、それがさらに高次の 「真理」を生み出す母体基盤となると思うのですが、どうでしょうか。 このところ、ぼんやりと考えている「ホントに素人」な疑問です。 どんな回答でも結構です。質問1~3のどれかひとつだけの回答でも結構です。 いろいろな観点からのお話をお待ちしています。

  • eってなんの役にたつの?

    いま高校2年生の理系です。ところで、 数学でeというのを習いましたが、教科書をみると lim[x→∞]{1+(1/t)}^t=2.718...=eと書いてあります。 しかし、なんでeは↑のような数になっているのでしょうか。 これから数学を習っていくうちに、いつかに役に立つのだと思いますが、微分の単元でいきなりでてきて、いまのところグラフが書きにくいというだけの数です。微分して同じ値になるというのは、確かに美しい性質です。が 役には立ちません。πのほうがよっぽど便利です 対数にしても、なんでeを底にして自然対数と呼んでいるのか全くわかりません。常用対数は便利ですが・・・ せめて教科書でなにに使うかくらい書いておいてほしかったですが一通りみても書いてないようなので質問させていただきました。