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请问什么是“超越数”?
时间:2024-12-23 16:10:26
答案

超越数是不能满足任何整系数代数方程的数。这即是超越数是代数数的相反,也即是说若 x 是一个超越数,那麽对于任何整数 a_n, a_{n_1}, \ldots, a_0 都符合:

a_n x^n + a_{n-1} x^{n-1} + \ldots + a_2 x^2 + a_1 x + a_0 \ne 0

超越数的例子包括:

刘维尔 (Liouville) 常数:\sum_{k=0}^\infty 10^{-k!} = 0.110001000000000000000001000\ldots

它是第一个确认为超越数的数,是于 1844年刘维尔发现的。

e

e^a,其中 a 是代数数。

π

e^\pi

2^{\sqrt{2}}

更一般地,若 a 为零和一以外的任何代数数及 b 为无理代数数则 a^b 必为超越数。希尔伯特第七问题便是问若 b 只是无理数那麽 a^b 是否也是超越数。此问题到目前为止还未解决。

sin 1

ln a,其中 a 为非一正有理数。

Γ (1/3) 及 Γ (1/4)(参见伽傌函数)。

所有超越数构成的集是一个不可数集。这暗示超越数远多于代数数。可是,现今发现的超越数极少,因为要证明一个数是超越数或代数数是十分困难的。

超越数的发现令一些古代尺规作图问题的不可能性得以证明。这包括着名的化圆为方问题,因 π 是超越数而被确定为不可能的了。

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