少数の強い法則

数学において、「小数の強い法則」は、リチャード・K・ガイ(1988)の言葉を借りれば、次のようなユーモラスな法則である。 [ 1 ]

彼らに向けられた多くの要求に応えるだけの十分な数の小部隊が存在しない。

言い換えれば、任意の小さな数は、一見合理的と思われるよりもはるかに多くの文脈で出現し、数学において多くの驚くべき偶然の一致をもたらす。これは、小さな数が頻繁に出現するにもかかわらず、その数が非常に少ないという単純な理由による。この「法則」は、以前(1980年)にマーティン・ガードナーによって報告された。[ 2 ]ガイはその後、1988年に同名の論文を発表し、この仮説を裏付ける多くの例を示した。(この論文により、彼はMAAレスター・R・フォード賞を受賞した。)

少数の第二の強い法則

ガイはモーザーの円問題を例に挙げています。点の数(n)、弦の数(c、そして領域の数(r Gです。領域の数の最初の5つの項は単純な数列に従っており、6番目の項で途切れます。

ガイはまた、少数の第二の強力な法則を定式化しました。

2つの数字が等しく見えても、必ずしもそうとは限りません。[ 3 ]

ガイはこの後者の法則を例を用いて説明する。彼は、最初の数個の要素を観察するだけで、その数列の生成式や法則について誤った推測につながる可能性のある数列を数多く挙げている。これらの例の多くは、他の数学者による観察に基づくものである。[ 3 ]

ガイが挙げる一例は、 pが素数のとき2 p − 1は素数 (実際はメルセンヌ素数)であるという予想です。しかし、この予想はp = 2、3、5、7 の場合は成り立ちますが、 p = 11 (および他の多くの値) の場合は成り立ちません。

もう 1 つは素数の競争に関するものです。4 を法として 3 と合同な素数は、1 と合同な素数よりも多くあるように見えますが、これは誤りであり、26861 で初めて正しくなくなります。

幾何学的な例としては、モーザーの円問題(図参照)が挙げられます。この問題は、 n点に対して2 n −1の解を持つように見えますが、このパターンはn = 6以上では破綻します。

参照

注記

  1. ^ Guy, Richard K. (1988). 「小数の強い法則」(PDF) . The American Mathematical Monthly . 95 (8): 697– 712. doi : 10.2307/2322249 . JSTOR  2322249. 2021年8月13日時点のオリジナル(PDF)からのアーカイブ。
  2. ^ガードナー、マーティン(1980年12月)「素数のパターンは小さな数の強い法則への手がかりとなる」数学ゲーム. Scientific American . 243 (6): 18– 28. doi : 10.1038/scientificamerican1280-18 . JSTOR 24966473 . 
  3. ^ a bガイ、リチャード・K. (1990). 「小数の第二の強い法則」.数学マガジン. 63 (1): 3– 20. doi : 10.2307/2691503 . JSTOR 2691503 .