Constante de Cahen

En mathématiques, la constante de Cahen est définie comme une somme infinie de fractions unitaires, avec des signes alternés, à partir de la suite de Sylvester ( s i ) {\displaystyle (s_{i})}  :

C = i = 0 ( 1 ) i s i 1 = 1 1 1 2 + 1 6 1 42 + 1 1806 0,643 41054629 {\displaystyle C=\sum _{i=0}^{\infty }{\frac {(-1)^{i}}{s_{i}-1}}={\frac {1}{1}}-{\frac {1}{2}}+{\frac {1}{6}}-{\frac {1}{42}}+{\frac {1}{1806}}-\cdots \approx 0{,}64341054629} .

En regroupant ces fractions deux par deux, on peut aussi voir cette constante comme la somme des inverses des termes d'indices pairs de la suite de Sylvester ; cette représentation de la constante de Cahen est son développement par l'algorithme glouton pour les fractions égyptiennes :

C = j = 0 1 s 2 j = 1 2 + 1 7 + 1 1807 + 1 10650056950807 + {\displaystyle C=\sum _{j=0}^{\infty }{\frac {1}{s_{2j}}}={\frac {1}{2}}+{\frac {1}{7}}+{\frac {1}{1807}}+{\frac {1}{10650056950807}}+\cdots } .

Son nom vient d'Eugène Cahen, qui est le premier à l'avoir formulée et étudiée[1].

C'est un nombre transcendant[2] de la classe S[3] et son développement en fraction continue est[2],[4] [ 0 , 1 , q 0 2 , q 1 2 , q 2 2 , ] {\displaystyle [0,1,q_{0}^{2},q_{1}^{2},q_{2}^{2},\ldots ]} , où la suite ( q n ) {\displaystyle (q_{n})} est définie par récurrence par q 0 = q 1 = 1 {\displaystyle q_{0}=q_{1}=1} et q n + 2 = q n 2 q n + 1 + q n {\displaystyle q_{n+2}=q_{n}^{2}q_{n+1}+q_{n}} .

Notes et références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Cahen's constant » (voir la liste des auteurs).
  1. E. Cahen, « Note sur un développement des quantités numériques, qui présente quelque analogie avec celui en fractions continues », Nouv. Ann. Math., 3e série, vol. 10,‎ , p. 508-514 (lire en ligne).
  2. a et b (en) J. Les Davison et Jeffrey O. Shallit, « Continued fractions for some alternating series », Monatsh. Math., vol. 111, no 2,‎ , p. 119-126 (lire en ligne).
  3. (en) Yann Bugeaud, Approximation by Algebraic Numbers, Cambridge University Press, (ISBN 978-0-511-54288-6, lire en ligne), p. 72.
  4. Suite OEIS A006280 de l'OEIS.
  • icône décorative Arithmétique et théorie des nombres