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¿Una extraña ocurrencia en los dígitos decimales de $\pi$?

Estaba probando varias formas de calcular $\pi$ con mi computadora, y noté algo un poco extraño. Estaba utilizando $\frac{1}{1}-\frac{1}{3}+\frac{1}{5}-\frac{1}{7}+... = \frac{\pi}{4}$, y calculando esta suma con diferentes grados de precisión. Utilizando pi = 4*sum([((-1)**i)/(2*i+1) for i in range(n)]), obtuve los siguientes resultados para diferentes valores de n (he resaltado en negrita los dígitos que son incorrectos):

n

resultado

1,000

3.140592653839794

10,000

3.141492653590034

25,000

3.141552653589803

80,000

3.1415801535897496

100,000

3.1415826535897198

125,000

3.141584653589728

160,000

3.1415864035897374

200,000

3.1415876535897618

250,000

3.141588653589781

300,000

3.141589320256464

500,000

3.141590653589692

600,000

3.1415909869230147

1,000,000

3.1415916535897743

Parece que cuando n tiene $2$ y $5$ como sus únicos factores primos, hay una extraña colección de dígitos correctos después del primer dígito incorrecto. Además, parece que la cantidad de dígitos incorrectos en la primera cadena de dígitos incorrectos aumenta de alguna manera con la diferencia entre la potencia de $2$ y la potencia de $5$. (Aunque no he probado suficientes valores de n para deducir mucho más sobre esto)

No puedo decir si esto es un artefacto de la forma en que la computadora realiza el cálculo decimal, o si es el resultado de algún teorema sobre la convergencia de esta serie. ¿Alguien tiene alguna idea de por qué podría estar sucediendo esto?

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Technophile Puntos 101

Este es una propiedad conocida de la serie de Leibniz-Gregory, y se ha utilizado para calcular realmente $\pi$ con muchos dígitos utilizando esta serie. Surge de la fórmula de Euler-Maclaurin: $$\frac{\pi}{2} - 2 \sum_{k=1}^\frac{N}{2} \frac{(-1)^{k-1}}{2k-1} \sim \sum_{m=0}^\infty \frac{E_{2m}}{N^{2m+1}}$$ donde $E_n$ son los números de Euler. Cuando $N$ (el número de términos) se factoriza en dos y cinco solamente (como potencias de $10$), el error (última suma) se convierte en una suma de decimales finitos.

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