العامل الفائق

في الرياضيات ، وتحديداً في نظرية الأعداد ، يُعرف العامل الفائق لعدد صحيح موجب.ن{\displaystyle n}هو ناتج ضرب الأعداد من الشكلxx{\displaystyle x^{x}}من11{\displaystyle 1^{1}}لنن{\displaystyle n^{n}}.

تعريف

العامل الفائق لعدد صحيح موجبن{\displaystyle n}هو ناتج الأرقام11،22،...،نن{\displaystyle 1^{1},2^{2},\dots ,n^{n}}أي [ 1 ] [ 2 ]ح(ن)=1122نن=أنا=1نأناأنا=ننح(ن-1).{\displaystyle H(n)=1^{1}\cdot 2^{2}\cdot \cdots n^{n}=\prod _{i=1}^{n}i^{i}=n^{n}H(n-1).} وفقًا للاتفاقية المعتادة للضرب الفارغ ، فإن مضروب العدد صفر هو 1. سلسلة المضروبات الفائقة، بدءًا منح(0)=1{\displaystyle H(0)=1}، هو: [ 1 ]

1، 1، 4، 108، 27648، 86400000، 4031078400000، 3319766398771200000، ... (التسلسل A002109 في OEIS )

الاستيفاء والتقريب

بدأ هيرمان كينكلين [ 3 ] [ 4 ] وجيمس ويتبريد لي جلايشر [ 5 ] [ 4 ] بدراسة العوامل الفائقة في القرن التاسع عشر . وكما أوضح كينكلين، فإنه كما يمكن استكمال العوامل بشكل مستمر باستخدام دالة جاما ، يمكن استكمال العوامل الفائقة بشكل مستمر باستخدام دالة K.ك(ن+1)=ح(ن){\displaystyle K(n+1)=H(n)}[ 3 ]

قدم غليشر صيغة تقاربية للمضروب الفائق، مماثلة لصيغة ستيرلينغ للمضروب: ح(ن)=أن(6ن2+6ن+1)/12هـ-ن2/4(1+1720ن2-14337257600ن4+)،{\displaystyle H(n)=An^{(6n^{2}+6n+1)/12}e^{-n^{2}/4}\left(1+{\frac {1}{720n^{2}}}-{\frac {1433}{7257600n^{4}}}+\cdots \right)\!,} أينأ1.28243{\displaystyle A\approx 1.28243}هو ثابت غليشر-كينكلين . [ 2 ] [ 5 ]

خصائص أخرى

وفقًا لنظير لنظرية ويلسون حول سلوك المضروب بتردد الأعداد الأولية ، عندماص{\displaystyle p}هو عدد أولي فرديح(ص-1)(-1)(ص-1)/2(ص-1)!!(مودص)،{\displaystyle H(p-1)\equiv (-1)^{(p-1)/2}(p-1)!!{\pmod {p}},} أين!!{\displaystyle !!} هو رمز المضروب المزدوج . [ 4 ]

تُعطي العوامل الفائقة تسلسل المميزات لكثيرات حدود هيرميت في صياغتها الاحتمالية. [ 1 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 سلون، ن.  ج.  أ. (محرر)، "المتتالية A002109 (المضروب الفائق: حاصل ضرب k = 1..n)" ، الموسوعة الإلكترونية لمتتاليات الأعداد الصحيحة ، مؤسسة OEIS
  2. 1 2 العبد المحسن، إبراهيم م. (2018)، حساب التفاضل والتكامل القابل للجمع: نظرية شاملة للمجاميع الكسرية المحدودة ، تشام: سبرينغر، ص 5-6 ، doi : 10.1007/978-3-319-74648-7 ، ISBN  978-3-319-74647-0، MR 3752675 ، S2CID 119580816  
  3. 1 2 Kinkelin, H. (1860)، "Ueber eine mit der Gammafunction verwandte Transcendente und deren Anwendung auf die Integralrechung" [ حول الاختلاف التجاوزي لدالة جاما وتطبيقها على حساب التفاضل والتكامل ] ، Journal für die reine und angewandte Mathematik (بالألمانية)، 1860 (57): 122– 138، دوى : 10.1515/crll.1860.57.122 ، S2CID 120627417 
  4. 1 2 3 أيبي، كريستيان؛ كيرنز، غرانت (2015)، "تعميمات لنظرية ويلسون للمضروب المزدوج، والمضروب الفائق، والمضروب الفرعي، والمضروب الفائق"، المجلة الرياضية الأمريكية الشهرية ، 122 (5): 433-443 ، doi : 10.4169/amer.math.monthly.122.5.433 ، JSTOR 10.4169/amer.math.monthly.122.5.433 ، MR 3352802 ، S2CID 207521192   
  5. 1 2 غليشر، جيه دبليو إل ( 1877)، "حول حاصل الضرب 1 1 .2 2 .3 3 ... n n " ، رسول الرياضيات ، 7 : 43-47