La costante di Grossman [Pillole]

Ci sono molte successioni di numeri costruite in maniera ricorsiva: si danno i primi valori e poi una regola per costruire i successivi. Per esempio, i numeri di Fibonacci sono definiti così: F₁ = F₂ = 1, F_n+2 = F_n+1 + F_n per n≥0. A volte per una successione S_n si può trovare una cosiddetta forma chiusa per la successione, vale a dire una formula che dato n calcoli direttamente S_n senza prima calcolare tutti i valori precedenti. Nel caso della successione di Fibonacci, per esempio, abbiamo

dove φ è il numero aureo: (√5 + 1)/2. Ma non è sempre così semplice (ammesso che questa formula sia semplice!)

Consideriamo la famiglia di successioni G_n(x) definita in questo modo: G₀ = 1, G₁ = x, G_n+2 = G_n/(1+G_n+1) per n≥0. Scegliendo vari valori di x, la successione si comporta in maniera diversa: per esempio per x=0 oscillerà sempre tra i valori 0 e 1. In genere avremo sempre delle oscillazioni: qui a fianco vedete il comportamento per x=0,5 (più oscillazioni) e x=0,73 (meno oscillazioni).
Fin qui nulla di strano: non si può pretendere che tutte le successioni si comportino come vogliamo noi. Quello è un po’ più strano, come si può leggere nella pagina di MathWorld dedicata, è che esiste un unico valore per cui la successione converge. Tale valore, chiamato costante di Grossman dal matematico che inopinatamente aveva usato la successione come problema, è pari a 0,73733830336929…; nessuno sa però dare una formula per ricavare questo valore esplicitamente. Dura la vita dei matematici!