徒然散歩

経済や数学など自分の興味ある分野について書いています。

数学

数の風景-131

ζ関数零点探査(3) 前回見てきたのは、指数実数部a=0.5のときのグラフでした。 では、 a値が0.5以外の場合はどのようなグラフになるでしょうか。 ここでは、 a=0.3、a=0.7の場合について計算してみます。 以上から、a値が大きくなるに…

数の風景-130(補足)

前回、a=0.5における「ζ関数の△-∫」グラフのデータが抜けていたので 追加します。表中の色表示部は零点付近の値です。

数の風景-130

ζ関数零点探査(2) 前々回、前回の計算結果ではいずれも、零点とされているb値付近で 関数値の実数部Rが0に接近している様子が見られます。 ここで b=14.1 付近を拡大した計算結果を見てみます。 計算値は実数、虚数ともに小刻みな振動を繰り返しなが…

数の風景-129

ζ関数零点探査(1) オイラーの公式に用いられるeのiθ乗の形の加減算については数の風景 -116,119で見てきました。ここからはこれを使ってζ関数の零点探査 をやってみようと思います。 ζ関数の計算は前回と同じく、1≦x≦535 の区間で行います…

数の風景-128

ζ関数 x値変更(2) 前回、位相関係の影響が考えられたので、それを考慮してx値をこれ 以降すべてlogx≒2πとなる値 x=535 にして計算していきます。 b値を1から1/2刻みで上げていき、これをlog535に掛けることで、blogx の値をπ刻みで上げてい…

数の風景-127

ζ関数 x値変更(1) ここでζ関数の零点を見やすくするために、x値を変えてみました。 以下にx=1000とx=500の場合のグラフを表示します。 指数 s=a+ib とし、a値を a=0.5 として、b値を 2≦b≦50 の範囲で 表示しています。グラフ中に零点と…

数の風景-126

ζ関数 のシミュレーション(3) ここからは指数sが複素数a+ibの場合について、すなわち s=a+ib のときのζ関数計算式およびシミュレーションの式を求めます。 x値は本来X→∞ですが、ここでもx=100 として計算し、シミュレーション の適否を見…

数の風景-125

ζ関数 のシミュレーション(2) 今回は 指数s が 虚数b のみの場合について、ζ関数およびシミュ レーションの式を求めます。 まず、X の-ib 乗をつぎのように変形します。 これを用いて ミュレーションの式を求めます。 x値は100、指数の虚数部b値…

数の風景-124

ζ関数 のシミュレーション(1) ここからは、数の風景-74でふれた ζ(ゼータ)関数 の零点について 見ていきたいと思います。 これは「ζ関数の自明でない零点の実数部は全て 1/2 である」という 「リーマン予想」に関わるものですが、ここでは、自分…

数の風景-123

閑話休題(5) 今回はお休みです。 先日、超高速の量子コンピューターのニュースが流れました。なん でも、米国で作られた1台が日本に入ってきたというニュースだった ように覚えています。 量子コンピューターは量子もつれの現象を利用しているとのこと。…

数の風景-121

オイラーの公式の累乗は同じ値の繰り返しだが(2) 今度は、e のi(80π/10)乗について、その(1/3)乗のとき、R-i座標上 に現れる点の様子を見ていきます。 このように、R-i座標上の点は30個となります。前回までの話では 「点の数は見た目ではなく…

数の風景-120

オイラーの公式の累乗は同じ値の繰り返しだが(1) オイラーの公式はeのiθ乗で表されますが、θ=2πxとしたとき、 xが1以上の正の整数ならば、全て実数R=cos(2πx)=1になり ます。つまり、eのi2π乗の2乗、3乗、4乗の場合は、それぞれ e の…

数の風景-119

オイラーの公式の加減乗除 ・・・ 係数を個数として扱えるか(2) 前回の検討結果、粒の状態での加減算は指数部が同じものどうし でしかできないようです。 異なる位相を持つ粒がそれぞれ任意の数存在する場合の加減算は、 同じ位相の粒の数の加減算を行っ…

数の風景-118

オイラーの公式の加減乗除 ・・・ 係数を個数として扱えるか(1) 数の風景-115で、オイラーの公式による数表示は、波としても 粒としても扱えるのではないかと考えました。もしそうなら、粒として 計算することはできないでしょうか。 乗除算なら何の…

数の風景-117

オイラーの公式の乗除算 乗除算は、係数は普通に乗除算、指数部は乗算が加算に、除算が 減算になります。 つぎの例で計算し、この計算方法で間違いないか確かめてみます。 問題ないようです。

数の風景-116

オイラーの公式の加減算 eの複素数乗どうしの加減乗除はどうなるでしょうか。 ここでは 加算について考えてみます。 指数iθ1係数(=半径)a、指数iθ2係数bの場合、加算後のeの 指数をiθ+、係数をr+とするとθ+とr+はどうなるか調べてみました。 こ…

数の風景-114

いろいろな数をe の指数で表示 ここまでオイラーの公式の数々の素晴らしい働きを見てきました。 その式は、e の虚数 i 乗の形をしています。 私たちが普段使っているいろいろな数は、オイラーの公式を用い ればどのように表されるでしょうか。 自然数はつ…

数の風景-113

e のjθ乗について 今回はeの指数が虚数 j の場合について計算を行います。 j の場合は、数の風景-84で見てきた(R+i)形への変換を行い、 その累乗がどのような動きをするかを見ます。 j は e の i(π/4)乗だから、ここでは j の累乗を10乗…

数の風景-112

e のiθ乗について オイラーの公式では三角関数に変換して計算しますが、ここでは eの指数が虚数(iθ) の場合について、数の風景-27で見てきた eの式を使って四則演算で計算を行い、オイラーの公式による計算 結果と一致するかどうか検証してみます…

数の風景-111

位相を合わせて小分け関数を合算してみる(2) 今回は前回と同じサンプル関数、同じ手順で、各次-1 と 各次+i の2つの小分け関数について計算してみます。 前回計算手順③④の結果をつぎのようにまとめました。 上の2つの計算結果も前回と同じになりまし…

数の風景-110

位相を合わせて小分け関数を合算してみる(1) 数の風景-104以降6回にわたって、小分け関数の計算をして きました。 ここでは小分けした各関数について同じX値で計算した値を全て 合算すると、元の関数を同じX値で計算した値に等しくなるのか どうか…

数の風景-109

高次方程式の小分け関数解(別解-2) ここで前回の手法を使って、前々回の関数サンプルについて解を 求めてみます。 これを各次数の関数に小分けして、各関数の解を求めます。 まず、各次±1 の小分けから計算してみます。 下線部各項の値が0となるX値を…

数の風景-108

高次方程式の小分け関数解(別解-1) Xのn次方程式を小分けするもっと簡単な方法をさぐってみました。 各次数別に小分けしてしまう方法です。その準備として、Xのn次 方程式をつぎのように変形します。 上のn次方程式を各次数別に小分けにします。こ…

数の風景-107

高次方程式の小分け関数解(4) 前回の小分け関数を行列の形で表してみます。 同様に、数の風景-97で見てきた関数のサンプルを行列の形で 表します。 ここで、これまでの手法を使って、このサンプルの解を求めます。 すべての小分け関数について解が得ら…

数の風景-106

高次方程式の小分け関数解(3) 前回、n次方程式を小分けしました。それらの関数はすべてXの 係数が1になっています。 今回は下線部の各関数の解を求めます。 この形の関数の解は 数の風景-90で扱っています。そこで求めた解を各関数に割り 当てます…

数の風景-105

高次方程式の小分け関数解(2) ここではXのn次方程式を、数の風景-90で見た形のn次以下 の各方程式に小分けする方法について考えます。 n次の項は1なので、定数項を含め、すべての項を1にします。 つぎに(n-1)次の項の係数はa1なので、(n…

数の風景-104

高次方程式の小分け関数解(1) 一般的なXの高次方程式をn個の解の積の形にもっていければ 最高なのですが、ここまで見てきたように、実数、虚数ともに0 になる完全な零点はほぼ見つかりません。 そこで、今度は和の形での解法を目指してみましょう。 こ…

数の風景-103

閑話休題(4) 実数解と虚数解 高次方程式の解についてここまで見てきた限りでは、特別な形の 式を除いてR,i共に0となる完全な零点はほぼ見つかりません。 このことは物理の世界のいろいろな現象を連想させます。 つぎのようなコイルに交流電圧Vを印加…

数の風景-102

一般の高次式の解法を特別な形の高次式に適用(2) 今回は、数の風景-92で対象にした高次式について計算して みます。 数の風景-92で扱った式のうち、つぎの2つについて一般の 高次式に適用した方法で再度計算してみます。 ここでは理解を深めるため…

数の風景-101

一般の高次式の解法を特別な形の高次式に適用(1) 一般の高次方程式に用いた解法を、数の風景-90で対象にした 係数および定数項がすべて1の高次方程式に用いたらどうなるか ここで確かめてみます。 数の風景-97でおこなったのと同じ方法で、それぞ…