Σn=1∞(n/(Cn2n))=√(x/(4-x)3) (√x(4-x) + 4sin-1(√x/2))與其相關的無窮級數
本文從一個博奕遊戲談起,探討遊戲的期望值得到一無窮級數Σn=1∞n/Cn2n 並嘗試用相關的數學概念與方法思考,首先處理問題Σn=1∞n/Cn2n 與Σn=1∞n2/Cn2n 的值,過程中利用了Σn=1∞n/Cn2n 函數與Σn=1∞n2/Cn2n 函數的性質將欲求之無窮級數轉化成積分或微分方程式的型態,再利用奧斯特洛格拉德斯基積分方法解出所求。 為了更有效率的得到相關之無窮級數,引進了微積分工具中之冪級數的概念,輔以微分方程式公式解求出了 f(x)=Σn=1∞Xn/Cn2n =√x/(4-x)3 (√x(4-x) + 4sin-1(√x/2)), x∈(-4,4), 進而推廣、延伸與其相關的一系列無窮級數,並利用導函數f'(x)求得 Σn=1∞n·2n-1/Cn2n的值。 接下來討論與f'(x)相關的無窮級數,發現可利用f(x)的高階導函數透過迭代方式得到Σn=1∞nm/Cn2n的值,其中m為任意正整數,歸納這些級數後可以應用在本文之博奕遊戲,讓獎金的選擇更富有變化性。 最後觀察f(x)與卡塔蘭數列{Cn}的倒數所構成之冪級數有所關聯,解出 Σn=1∞Xn/Cn的收斂函數後求出了Σn=1∞1/Cn的值以及{1/Cn}的偶數項與奇數項的和。
魔環
假設G為簡單圖,令V(G)、E(G)分別為G的頂點與邊所形成的集合,|V(G)|與|E(G)|分別代表G的頂點集合與邊集合的元素個數。若u, v∈V(G)且u, v有邊相連,則將此邊記為uv∈E(G)。對於給定的填單圖G,若存在函數f: V(G)∪E(G)→{1, 2, 3,…, m},其中m=|V(G)|+|E(G)|且函數f滿足下列兩個條件: (1)f為1-1且映成函數: (2)對於每個邊uv∈E(G),f(u)+f(v)+f(uv)恆為定值T, 則稱函數f為圖G的一個『魔函數』,G為一個具有『魔和』為T的『魔圖』。 在此次研究中,我們證明了下列的結果: 1.任意圈Cn為具有魔和[(5n+4)/2]或[(7n+3)/2]的魔圖; 2.長度為奇數n的圈Cn,其中n≠5,為具有魔和(5n+5)/2的魔圖; 3.長度為n=4t+2(t≧1)的偶圈Cn,為具有魔和(5n+6)/2的魔圖; 4.長度為奇數n的圈Cn外加兩個相鄰的懸掛邊所成為的圖為一個魔圖; 5.三個具有共同端點的n-路徑所形成的圖為一個魔圖。