数学定数

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数学定数(すうがくていすう)とは、変数に対して、値の変わらないである。

数学定数は、ふつうは実数複素数体のである。数学定数と呼ばれうるものは、一つの変項を持ち、ZFC 集合論により証明可能な論理式により、それを満足するただ一つの数として決定可能 (definable) であり、ほとんどの場合はその値が計算可能 (computable) である。

変数を斜体で表すのに対し、定数であることを明示するために、立体を使うことがある。

数学定数でないもの[編集]

数学定数と同じく定数と呼ばれるものに物理定数がある。しかし物理定数は数というよりはであり、単なる単位系の取り方によって数値が変わる。たとえば、光速度は物理定数だが、単位を変えれば 299 792.458 km/s、299 792 458 m/s と、数値が変化する。

微細構造定数のような無次元量の物理定数は単位の取り方に依存しないが、他の物理定数同様、その値は物理的な計測により決定され、数学的に決定される数学定数とは根本的に異なる。ただし将来、数学的に決定され数学定数であることが判明する可能性はある。

「1インチセンチメートルで表した値 ( = 2.54)」のような、人為的に決められた数も、数学定数ではない。

チャイティンの定数は、定数と名前は付いているが、計算模型を指定しなければ値が決まらず、数学定数ではない。

主な数学定数[編集]

記事がない定数の詳細は英語版を参照。

「分野」欄の略記は次のとおり: 一般 - 数学一般、数論 - 数論、カオス - カオス理論、組合せ - 組合せ数学、情報 - 情報理論、解析 - 解析学

「性質」欄の「有理数」は整数以外の有理数、「代数的数」は無理数の代数的数または虚数の代数的数、「無理数」は代数的数か超越数か不明の無理数を表す。

記号は重複がある。

記号 およその値 名称 分野 性質 発見年 既知の桁数
0\, = 0 零、ゼロ 一般 整数 前7-前5世紀ごろ
\Lambda \, > – 2.7 ・ 10-9 de Bruijn-Newman定数 数論 1950年? 0
 l \, ≈ 0.11000 10000 00000 00000 00010 00000 00000 リウヴィル数 超越数 1844年
 C_{10} \, ≈ 0.12345 67891 01112 13141 51617 18192 02122 チャンパーノウン定数 超越数 1934年
 i^i \, ≈ 0.20787 95763 50762 ii 一般 超越数
≈ 0.23571 11317 19232 93137 41434 75359 61677 コープランド-エルデシュ定数 超越数
 M, M_1 \, ≈ 0.26149 72128 47642 78375 54268 38608 69585 Meissel-Mertens定数 数論 1866年
1874年
8,010
\beta \, ≈ 0.28016 94990 23869 13303 ベルンシュタインの定数 解析
\lambda \, ≈ 0.30366 30028 98732 65859 74481 21901 55623 Gauss-Kuzmin-Wirsing定数 組合せ 1974年 385
\sigma \, ≈ 0.35323 63718 54995 98454 Hafner-Sarnak-McCurley定数 数論 1993年
\sigma \, ≈ 0.41245 40336 40 Prouhet-Thue-Morse定数 超越数
 L \, ≈ 0.5 ランダウの定数 解析 1
 \cos 1 \, ≈ 0.54030 23058 6814 1の余弦 超越数
\Omega \, ≈ 0.56714 32904 09783 87299 99686 62210 35555 オメガ定数 超越数
\gamma \, ≈ 0.57721 56649 01532 86060 65120 90082 40243 オイラー・マスケローニ定数 一般, 数論 1735年 116,580,041
\lambda, \mu \, ≈ 0.62432 99885 43550 87099 29363 83100 83724 ゴロム・ディックマン定数 組合せ 数論 1930年
1964年
≈ 0.64341 05463 カーンの定数 超越数 1891年 4000
 C_2 \, ≈ 0.66016 18158 46869 57392 78121 10014 55577 双子素数の定数 数論 5,020
≈ 0.66274 34193 49181 58097 47420 97109 25290 ラプラス限界
 \ln 2 \, ≈ 0.69314 71805 59945 30941 72321 21458 2の自然対数 一般 超越数
\beta^* \, ≈ 0.70258 エンブリー・トレフセン定数 数論
≈ 0.74048 3次元の最密充填密度 超越数
K \, ≈ 0.76422 36535 89220 66299 06987 31250 09232 ランダウ・ラマヌジャンの定数 数論 30,010
≈ 0.80939 40205 Alladi-Grinsteadの定数 数論
 \sin 1 \, ≈ 0.84147 09848 07896 50665 25023 21630 29899 1の正弦 超越数
 C_2 \, ≈ 0.86224 01258 68054 57 2進チャンパーノウン定数 超越数
B_4 \, ≈ 0.87058 83800 四つ子素数に対するブルン定数 数論
≈ 0.90689 96821 17109 2次元の最密充填密度 超越数
K, G \, ≈ 0.91596 55941 77219 01505 46035 14932 38411 カタランの定数 組合せ 201,000,000
1\, = 1 単位元 一般 整数
B, B ^\prime _L \, = 1 ルジャンドルの定数 数論 整数
\Lambda \, ≈ 1.09868 58055 Lengyelの定数 組合せ 1992年
K \, ≈ 1.13198 824 ヴィスワナスの定数 数論 8
≈ 1.18656 91104 Khinchin-Levyの定数 数論
\zeta(3) \, ≈ 1.20205 69031 59594 28539 97381 61511 44999 アペリーの定数 無理数 1979年 2,000,000,000
 \sqrt[3] 2 ≈ 1.25992 10498 9487 2の立方根 一般 代数的数
\theta \, ≈ 1.30637 78838 63080 69046 86144 92602 60571 ミルズの定数 数論 1947年 6850
\rho \, ≈ 1.32471 95724 47460 25960 90885 44780 97340 プラスチック数 数論 代数的数 1928年
\sqrt 2 \, ≈ 1.41421 35623 73095 04880 16887 24209 69807 2の平方根ピタゴラスの定数 一般 代数的数 前800年ごろ 137,438,953,444
\mu \, ≈ 1.45136 92348 83381 05028 39684 85892 02744 ラマヌジャン・ゾルトナー定数 数論 75,500
≈ 1.45607 49485 82689 67139 95953 51116 54356 バックハウスの定数
≈ 1.46707 80794 ポーターの定数 数論 1975年
≈ 1.53960 07178 Lieb's square ice定数 組合せ 1967年
 E, E _ \mathrm B \, ≈ 1.60669 51524 15291 763 エルデシュ・ボールウェイン定数 数論 無理数
\phi, \tau \, ≈ 1.61803 39887 49894 84820 45868 34365 63811 黄金比 一般 代数的数 前3世紀 3,141,000,000
≈ 1.70521 11401 05367 76428 85514 53434 50816 ニーヴンの定数 数論 1969年
\sqrt 3 \, ≈ 1.73205 08075 68877 29352 74463 41505 3の平方根テオドルスの定数 一般 代数的数 前800年ごろ
B_2 \, ≈ 1.90216 05823 双子素数に対するブルン定数 数論 1919年 10
\sqrt 5 \, ≈ 2.23606 79774 99789 69640 91736 68731 27623 5の平方根 一般 代数的数 前800年ごろ 1,000,000
 P_2 \, ≈ 2.29558 71493 92638 07403 42980 49189 49039 放物線定数 超越数
 \ln 10 \, ≈ 2.30258 50929 94045 68401 79914 54684 10の自然対数 一般
\zeta_{\mathrm S} \, ≈ 2.41421 35623 73095 04880 16887 24210 白銀比 一般 代数的数
\alpha \, ≈ 2.50290 78750 95892 82228 39028 73218 21578 第2ファイゲンバウム数 カオス
 K \, ≈ 2.58498 17595 79253 21706 58935 87383 17116 シェルピンスキーの定数
 2^\sqrt 2 ≈ 2.66514 41426 9023 ゲルフォント・シュナイダー定数、ビルベルト数 超越数
≈ 2.68545 20010 65306 44530 97148 35481 79569 ヒンチンの定数 数論 1934年 7350
e \, ≈ 2.71828 18284 59045 23536 02874 71352 66249 ネイピア数オイラー数、自然対数の底 一般, 解析 超越数 1618年 1,000,000,000,000
 F \, ≈ 2.80777 02420 28519 36522 15011 86557 77293 フランセン・ロビンソン定数 解析
\pi \, ≈ 3.14159 26535 89793 23846 26433 83279 50288 円周率アルキメデスの定数、ルドルフ数 一般, 解析 超越数 前2000年ごろ 2,699,999,990,000
≈ 3.27582 29187 21811 15978 76818 82453 84386 レヴィの定数
\delta \, ≈ 4.66920 16091 02990 67185 32038 20466 20161 第1ファイゲンバウム数 カオス 1975年
\tau \, ≈ 6.28318 53071 79586 47692 52867 66559 00576 タウ周長半径の比 一般, 解析 超越数
e^\pi \, ≈ 23.14069 26327 7926 ゲルフォントの定数、e の π 乗 超越数
i, j \, = 0 + 1i 虚数単位、−1の虚な平方根 一般, 解析 代数的数 16世紀
 u, e^i \, ≈ 0.54030 23058 6814 + 0.84147 09848 07897i ei 超越数
\omega \, ≈ -0.5 + 0.86602 54037 84439i 1の虚な立方根、1の自明でない立方根 代数的数