Ακομα μια καλη για Seemous

Συντονιστής: Demetres

Άβαταρ μέλους
Nick1990
Δημοσιεύσεις: 669
Εγγραφή: Παρ Ιαν 23, 2009 3:15 pm
Τοποθεσία: Peking University, Πεκίνο

Ακομα μια καλη για Seemous

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Nick1990 » Παρ Φεβ 19, 2010 6:06 pm

Nα αποδειχθεί ότι \sum_{n=1}^{+\infty}{\frac{1}{n^n}} = \int_{0}^{1}{\frac{1}{x^x}dx}


Κολλιοπουλος Νικος.
Μεταδιδακτορικός ερευνητής.
Ερευνητικά ενδιαφέροντα: Στοχαστικές ΜΔΕ, ασυμπτωτική ανάλυση στοχαστικών συστημάτων, εφαρμογές αυτών στα χρηματοοικονομικά και στη διαχείριση ρίσκων.
Άβαταρ μέλους
Κοτρώνης Αναστάσιος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 3203
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 22, 2009 11:11 pm
Τοποθεσία: Μπροστά στο πισί...
Επικοινωνία:

Re: Ακομα μια καλη για Seemous

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Κοτρώνης Αναστάσιος » Σάβ Φεβ 20, 2010 1:32 am

Nick1990 έγραψε:Nα αποδειχθεί ότι \sum_{n=1}^{+\infty}{\frac{1}{n^n}} = \int_{0}^{1}{\frac{1}{x^x}dx}
:santalogo: :santalogo:
\displaystyle{\int_{0}^{1}\frac{1}{x^{x}}\,dx=\int_{0}^{1}e^{-x\ln x}\,dx=\int_{0}^{1}\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-x\ln x)^{n}}{n!}\,dx}=

\displaystyle{\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^{n}}{n!}\int_{0}^{1}x^{n}(\ln x)^{n}\,dx\stackrel{(*)}{=}}

\displaystyle{\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^{n}}{n!}\Big(\frac{1}{n+1}x^{n+1}\ln^{n}x-\frac{n}{(n+1)^{2}}x^{n+1}\ln^{n-1}x+\frac{n(n-1)}{(n+1)^{3}}x^{n+1}\ln^{n-2}x-\cdots+\frac{(-1)^{n}n!}{(n+1)^{n+1}}x^{n+1}\Big|_{0}^{1}\Big)}\stackrel{DLH}{=}

\displaystyle{\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^{n}}{n!}\cdot\frac{(-1)^{n}n!}{(n+1)^{n+1}}=\sum_{n=1}^{+\infty}\frac{1}{n^{n}}}.


(*) Από τον αναγωγικό τύπο

\displaystyle{I_{m,n}=\frac{1}{m+1}x^{m+1}\ln^{n}x-\frac{n}{m+1}I_{m,n-1}, όπου

\displaystyle I_{m,n}=\int x^{m}\ln^{n}x\,dx για m\in\mathbb{Z}\smallsetminus\{-1\} και n\in\mathbb{N} :santalogo: :santalogo:

Μπορούμε αυτήν την ποσότητα να την υπολογίσουμε...;
τελευταία επεξεργασία από Κοτρώνης Αναστάσιος σε Τετ Απρ 28, 2010 12:41 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Εσύ....; Θα γίνεις κανίβαλος....;
Άβαταρ μέλους
Nick1990
Δημοσιεύσεις: 669
Εγγραφή: Παρ Ιαν 23, 2009 3:15 pm
Τοποθεσία: Peking University, Πεκίνο

Re: Ακομα μια καλη για Seemous

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Nick1990 » Σάβ Φεβ 20, 2010 3:03 am

Κοτρώνης Αναστάσιος έγραψε:
Nick1990 έγραψε:Nα αποδειχθεί ότι \sum_{n=1}^{+\infty}{\frac{1}{n^n}} = \int_{0}^{1}{\frac{1}{x^x}dx}
:santalogo: :santalogo:
\displaystyle{\int_{0}^{1}\frac{1}{x^{x}}\,dx=\int_{0}^{1}e^{-x\ln x}\,dx=\int_{0}^{1}\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-x\ln x)^{n}}{n!}\,dx}=

\displaystyle{\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^{n}}{n!}\int_{0}^{1}x^{n}(\ln x)^{n}\,dx\stackrel{(*)}{=}}

\displaystyle{\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^{n}}{n!}\Big(\frac{1}{n+1}x^{n+1}\ln^{n}x-\frac{n}{(n+1)^{2}}x^{n+1}\ln^{n-1}x+\frac{n(n+1)}{(n+1)^{3}}x^{n+1}\ln^{n-2}x-\cdots+\frac{(-1)^{n}n!}{(n+1)^{n+1}}x^{n+1}\Big|_{0}^{1}\Big)}\stackrel{DLH}{=}

\displaystyle{\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^{n}}{n!}\cdot\frac{(-1)^{n}n!}{(n+1)^{n+1}}=\sum_{n=1}^{+\infty}\frac{1}{n^{n}}}.


(*) Από τον αναγωγικό τύπο

\displaystyle{I_{m,n}=\frac{1}{m+1}x^{m+1}\ln^{n}x-\frac{n}{m+1}I_{m,n-1}, όπου

\displaystyle I_{m,n}=\int x^{m}\ln^{n}x\,dx για m\in\mathbb{Z}\smallsetminus\{-1\} και n\in\mathbb{N} :santalogo: :santalogo:

Μπορούμε αυτήν την ποσότητα να την υπολογίσουμε...;

Σχεδον ιδια λυση με την δικια μου, μονο που υπολογισα κατ ευθειαν το I_{n,k} για m,n φυσικους με n \geq m και μετα εθεσα οπου n το m. Ο υπολογισμος της συγκεκριμενης ποσοτητας (με ακρα ολοκληρωσης τα 0 και 1) ειναι αμεσος με ολοκληρωση κατα παραγοντες αν πολλαπλασιασουμε και διαιρεσουμε μεσα στο ολοκληρωμα με \frac{1}{x} = (lnx)'


Κολλιοπουλος Νικος.
Μεταδιδακτορικός ερευνητής.
Ερευνητικά ενδιαφέροντα: Στοχαστικές ΜΔΕ, ασυμπτωτική ανάλυση στοχαστικών συστημάτων, εφαρμογές αυτών στα χρηματοοικονομικά και στη διαχείριση ρίσκων.
Άβαταρ μέλους
Κοτρώνης Αναστάσιος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 3203
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 22, 2009 11:11 pm
Τοποθεσία: Μπροστά στο πισί...
Επικοινωνία:

Re: Ακομα μια καλη για Seemous

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Κοτρώνης Αναστάσιος » Σάβ Φεβ 20, 2010 3:22 am

Nick1990 έγραψε:Σχεδον ιδια λυση με την δικια μου, μονο που υπολογισα κατ ευθειαν το I_{n,k} για m,n φυσικους με n \geq m και μετα εθεσα οπου n το m. Ο υπολογισμος της συγκεκριμενης ποσοτητας (με ακρα ολοκληρωσης τα 0 και 1) ειναι αμεσος με ολοκληρωση κατα παραγοντες αν πολλαπλασιασουμε και διαιρεσουμε μεσα στο ολοκληρωμα με \frac{1}{x} = (lnx)'
Νίκο σόρυ αλλά είναι πολύ αργά και μετο ζόρι κρατιέμαι να μην πέσω απτην καρέκλα \Rightarrow δεν βλέπω πως υπολογίζεις κατευθείαν το ολοκλήρωμα χωρίς την χρήση του αναγωγικού...αν δε σου κάνει κόπο το γράφεις;


Εσύ....; Θα γίνεις κανίβαλος....;
Άβαταρ μέλους
Nick1990
Δημοσιεύσεις: 669
Εγγραφή: Παρ Ιαν 23, 2009 3:15 pm
Τοποθεσία: Peking University, Πεκίνο

Re: Ακομα μια καλη για Seemous

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Nick1990 » Σάβ Φεβ 20, 2010 1:10 pm

Κοτρώνης Αναστάσιος έγραψε:
Nick1990 έγραψε:Σχεδον ιδια λυση με την δικια μου, μονο που υπολογισα κατ ευθειαν το I_{n,k} για m,n φυσικους με n \geq m και μετα εθεσα οπου n το m. Ο υπολογισμος της συγκεκριμενης ποσοτητας (με ακρα ολοκληρωσης τα 0 και 1) ειναι αμεσος με ολοκληρωση κατα παραγοντες αν πολλαπλασιασουμε και διαιρεσουμε μεσα στο ολοκληρωμα με \frac{1}{x} = (lnx)'
Νίκο σόρυ αλλά είναι πολύ αργά και μετο ζόρι κρατιέμαι να μην πέσω απτην καρέκλα \Rightarrow δεν βλέπω πως υπολογίζεις κατευθείαν το ολοκλήρωμα χωρίς την χρήση του αναγωγικού...αν δε σου κάνει κόπο το γράφεις;
Οχι μαλον εγινε παρεξηγηση. Χρησημοποιω αναγωγικο και βγαζω το Ι_{ν,μ} ως συναρτηση των μ,ν και μετα θετω οπου ν το μ. Με την παραγοντικη μπορουμε να παμε ευκολα απο το Ι_{ν,μ} στο Ι_{ν, μ-1} και να προκειψει μια πολυ απλη αναδρομικη αν λαβουμε υπ οψην οτι ν >= μ και οτι λογο DLH ο ορος που μενει εξω απο ολοκληρωματα μετα την παραγοντικη ειναι 0. Αλλα τωρα που το ξαναβλεπω ειναι μαλον το ιδιο με αυτο που κανατε εσεις στη λυση σας οποτε δεν υπαρχει προβλημα


Κολλιοπουλος Νικος.
Μεταδιδακτορικός ερευνητής.
Ερευνητικά ενδιαφέροντα: Στοχαστικές ΜΔΕ, ασυμπτωτική ανάλυση στοχαστικών συστημάτων, εφαρμογές αυτών στα χρηματοοικονομικά και στη διαχείριση ρίσκων.
Ωmega Man
Δημοσιεύσεις: 1264
Εγγραφή: Παρ Ιουν 05, 2009 8:17 am

Re: Ακομα μια καλη για Seemous

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Ωmega Man » Δευ Φεβ 22, 2010 3:09 am

Με βάση τα παραπάνω, ενδιαφέρον θα ήταν να δούμε και κάτι άλλο παρεμφερές, να εκφραστεί ως σειρά το παρακάτω ολοκλήρωμα,
\colorbox{yellow}{\boxed{\bf\int_{0}^{1}x^x\;dx}}.


What's wrong with a Greek in Hamburg?
Ωmega Man
Δημοσιεύσεις: 1264
Εγγραφή: Παρ Ιουν 05, 2009 8:17 am

Re: Ακομα μια καλη για Seemous

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Ωmega Man » Δευ Φεβ 22, 2010 5:13 pm

Για το παραπάνω παραθέτω έναν σύνδεσμο. Υπόψιν ότι οι συναρτήσεις αυτής της μορφής λέγονται power tower functions και ότι η συνάρτηση \bf x^x λέγεται power tower πρώτης τάξης.
http://mathworld.wolfram.com/SophomoresDream.html


What's wrong with a Greek in Hamburg?
Ωmega Man
Δημοσιεύσεις: 1264
Εγγραφή: Παρ Ιουν 05, 2009 8:17 am

Re: Ακομα μια καλη για Seemous

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Ωmega Man » Τετ Φεβ 24, 2010 2:06 am

Λίγο διαφοροποιημένος υπολογισμός από αυτόν του Αναστάση.
\displaystyle{\bf \int_{0}^{1}x^{-x}\;dx=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^n}{n!}\int_{0}^{1}x^{n}(\log(x))^n\;dx=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^{n}}{n!}\frac{-\Gamma(n+1)}{(-1)^{n+1}(n+1)^n}=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^{n+1}n!}{n!(-1)^{n+1}}\cdot\frac{1}{(n+1)^n}=\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n^n}}

\bf (*) Το ολοκλήρωμα υπολογίστηκε με κατάλληλη αλλαγή μεταβλητών στην \displaystyle{\colorbox{magenta}{\boxed{\bf\Gamma(z)=\int_{0}^{+\infty}e^{-t}t^{z-1}\;dt}}} και χρησιμοποιήθηκε η γνωστή ιδιότητα \displaystyle{\bf\Gamma({n+1})=n!} όταν \displaystyle{\bf n\in \mathbb{N}}.


What's wrong with a Greek in Hamburg?
Άβαταρ μέλους
Κοτρώνης Αναστάσιος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 3203
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 22, 2009 11:11 pm
Τοποθεσία: Μπροστά στο πισί...
Επικοινωνία:

Re: Ακομα μια καλη για Seemous

#9

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Κοτρώνης Αναστάσιος » Παρ Φεβ 26, 2010 1:25 am

Ωmega Man έγραψε:Με βάση τα παραπάνω, ενδιαφέρον θα ήταν να δούμε και κάτι άλλο παρεμφερές, να εκφραστεί ως σειρά το παρακάτω ολοκλήρωμα,
\colorbox{yellow}{\boxed{\bf\int_{0}^{1}x^x\;dx}}.
Το πρόβλημα είναι το Α5 από τον Putnam του 1969


Εσύ....; Θα γίνεις κανίβαλος....;
Άβαταρ μέλους
matha
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 6428
Εγγραφή: Παρ Μάιος 21, 2010 7:40 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη

Re: Ακομα μια καλη για Seemous

#10

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από matha » Κυρ Ιουν 13, 2010 12:01 am

Κοτρώνης Αναστάσιος έγραψε:
Ωmega Man έγραψε:Με βάση τα παραπάνω, ενδιαφέρον θα ήταν να δούμε και κάτι άλλο παρεμφερές, να εκφραστεί ως σειρά το παρακάτω ολοκλήρωμα,
\colorbox{yellow}{\boxed{\bf\int_{0}^{1}x^x\;dx}}.
Το πρόβλημα είναι το Α5 από τον Putnam του 1969
A4 :mrgreen:


Μάγκος Θάνος
Άβαταρ μέλους
mathxl
Δημοσιεύσεις: 6736
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 3:49 pm
Τοποθεσία: Σιδηρόκαστρο
Επικοινωνία:

Re: Ακομα μια καλη για Seemous

#11

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mathxl » Παρ Δεκ 17, 2010 9:59 pm

Ας δούμε και στην σελίδα 44 εδώ http://books.google.gr/books?id=lQX6Oy_ ... &q&f=false


Ποτε δεν κάνω λάθος! Μια φορά νομιζα πως είχα κάνει, αλλά τελικά έκανα λάθος!
Απ' τα τσακάλια δεν γλυτώνεις μ' ευχές η παρακάλια. Κ. Βάρναλης
Aπέναντι στις αξίες σου να είσαι ανυποχώρητος

Ενεργό μέλος από 23-12-2008 ως και 17-8-2014 (δεν θα απαντήσω σε πμ)
Απάντηση

Επιστροφή σε “Διαγωνισμοί για φοιτητές”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης