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均勻分佈序列


一個 實數 序列 {x_n} 在一個 區間 [a,b] 上是均勻分佈的,如果找到 x_n 在任何子區間中的機率與子區間的長度成正比。均勻分佈序列的點在區間 [a,b] 上形成一個 稠密 集。

EquidistributedFracLn

然而,稠密集不一定都是均勻分佈的。例如,{frac(lnn)}_n,其中 frac(x)分數部分,在 [0,1] 中是 稠密 的,但不是均勻分佈的,如上圖所示,對於 n=1 到 5000(左)和 n=110^4(右)

Hardy 和 Littlewood (1914) 證明了 冪分數部分 的序列 {frac(x^n)}_n 對於幾乎所有實數 x>1 是均勻分佈的(即,例外集的 勒貝格 測度為零)。例外數包括正整數、白銀比 1+sqrt(2) (Finch 2003) 和 黃金比例 phi

EquidistributedFracs
EquidistributedHistograms

上面圖表的頂部集合顯示了 {frac(kx)}_(k=0)^(10) 對於 x 等於 e尤拉-馬歇羅尼常數 gamma黃金比例 phipi 的值。類似地,下面圖表的底部集合顯示了這些常數的 {frac(kx)}_(k=0)^(10000) 分佈的直方圖。請注意,雖然大多數都穩定到均勻分佈,但 pi10000 次迭代後似乎呈現不均勻分佈。Steinhaus (1999) 評論說,frac(nphi) 的高度均勻分佈根植於 連分數 的形式,用於 phi

現在考慮 {frac(kx)}_(k=0)^n 在由 0、1/n2/n、...、(n-1)/n、1 確定的區間界定的區間中,對於 n=1, 2, ... 的空區間數量,總結如下,針對之前考慮的常數。

rSloanen=1, 2, ... 的空區間數量 n=1, 2, ...
eA0364120, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 3, 1, 4, 4, 7, 5, ...
gammaA0461570, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 2, 2, 3, 0, 3, 5, 3, ...
phiA0364140, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 1, 0, 2, 2, ...
piA0364160, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 4, 5, 7, 7, ...

下表給出了沒有留下空箱的 n 值。

rSloane沒有空區間的 n 值 n
eA0364131, 2, 3, 4, 6, 7, 32, 35, 39, 71, 465, 536, 1001, ...
gammaA0461581, 2, 3, 5, 6, 7, 12, 19, 26, 97, 123, 149, 272, 395, ...
phiA0364151, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 21, 34, 55, 89, 144, ...
piA0364171, 6, 7, 106, 112, 113, 33102, 33215, ...

另請參閱

稠密, Kronecker-Weyl 定理, 正規數, 冪分數部分, Pisot 數, 均勻分佈, van der Corput 定理, Weyl 判據

使用 探索

參考文獻

Hardy, G. H. and Littlewood, J. E. "丟番圖逼近的一些問題。" Acta Math. 37, 193-239, 1914.Kuipers, L. and Niederreiter, H. 序列的均勻分佈。 New York: Wiley, 1974.Pólya, G. and Szegö, G. 分析 I 中的問題和定理。 New York: Springer-Verlag, p. 88, 1972.Sloane, N. J. A. 序列 A036412, A036413, A036414, A036415, A036416, A036417, A046157, 和 A046158 in "整數序列線上百科全書"。Vardi, I. Mathematica 中的計算娛樂。 Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 155-156, 1991.

在 中被引用

均勻分佈序列

請引用為

韋斯坦, 埃裡克 W. "均勻分佈序列。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/EquidistributedSequence.html

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