home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / math / 15336 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-19  |  44.5 KB

  1. Xref: sparky sci.math:15336 news.answers:4112
  2. Newsgroups: sci.math,news.answers
  3. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!cs.utexas.edu!torn!watserv2.uwaterloo.ca!watdragon.uwaterloo.ca!maytag.uwaterloo.ca!alopez-o
  4. From: alopez-o@maytag.uwaterloo.ca (Alex Lopez-Ortiz)
  5. Subject: sci.math: Frequently Asked Questions
  6. Message-ID: <By2KGM.DDA@watdragon.uwaterloo.ca>
  7. Followup-To: sci.math
  8. Summary: (version 3.4)
  9. Originator: alopez-o@maytag.uwaterloo.ca
  10. Sender: alopez-o@maytag.uwaterloo.ca
  11. Reply-To: alopez-o@maytag.uwaterloo.ca
  12. Organization: University of Waterloo
  13. Date: Sat, 21 Nov 1992 14:05:10 GMT
  14. Approved: news-answers-request@MIT.Edu
  15. Lines: 1095
  16.  
  17.  
  18. Archive-Name: sci-math-faq
  19. Version: $Id: sci-math-faq,v 3.5 92/08/11 13:04:00 $
  20.  
  21. This is a list of frequently asked questions for sci.math (version 3.5).
  22. Any contributions/suggestions/corrections are most welcome. (Thanks to
  23. all the people who already contributed). Please use * e-mail * on any
  24. comment concerning the FAQ list.
  25.  
  26. Changes of version will be important enough to deserve reading the FAQ
  27. list again. Additions are marked with a # on the table of contents.
  28. Still you may kill all versions of FAQ using the * wildcard. (Ask your
  29. local unix guru for ways to do so). The FAQ is available via ftp in
  30. rtfm.mit.edu (18.172.1.27).
  31.  
  32.  
  33.              Table of Contents
  34.              -----------------
  35.  
  36.  1Q.- Fermat's Last Theorem, status of ..
  37.  2Q.- Four Colour Theorem, proof of ..
  38.  3Q.- Values of Record Numbers      
  39.  4Q.- General Netiquette
  40.  5Q.- Computer Algebra Systems, application of ..
  41.  6Q.- Computer Algebra Systems, references to ..
  42.  7Q.- Fields Medal, general info ..
  43.  8Q.- 0^0=1. A comprehensive approach ..   
  44.  9Q.- 0.999... = 1. Properties of the real numbers ..
  45. 10Q.- Digits of Pi, computation and references ..
  46. 11Q.- There are three doors, The Monty Hall problem ..
  47. 12Q.- Surface and Volume of the n-ball  
  48. 13Q.- f(x)^f(x)=x, name of the function ..
  49. 14Q.- Projective plane of order 10 ..   
  50. 15Q.- How to compute day of week of a given date .... 
  51. 16Q.- Axiom of Choice and/or Continuum Hypothesis? 
  52. 17Q.- Cutting a sphere into pieces of larger volume  
  53. 18Q.- Pointers to Quaternions
  54.  
  55.  
  56. 1Q:  What is the current status of Fermat's last theorem?
  57.     (There are no positive integers x,y,z, and n > 2 such that 
  58.     x^n + y^n = z^n)  
  59.     I heard that <insert name here> claimed to have proved it but later
  60.     on the proof was found to be wrong. ...
  61.     (wlog we assume x,y,z to be relatively prime)
  62.  
  63. A:  The status of FLT has remained remarkably constant.  Every few
  64.     years, someone claims to have a proof ... but oh, wait, not quite.
  65.     Meanwhile, it is proved true for ever greater values of the exponent
  66.     (but not all of them), and ties are shown between it and other
  67.     conjectures (if only we could prove one of them), and ... so it has
  68.     been for quite some time.  It has been proved that for each 
  69.     exponent, there are at most a finite number of counter-examples to
  70.     FLT.
  71.  
  72.     Here is a brief survey of the status of FLT. It is not intended to
  73.     be 'deep', but it is rather for non-specialists.
  74.  
  75.     The theorem is broken into 2 cases. The first case assumes 
  76.     (abc,n) = 1. The second case is the general case.
  77.  
  78.     What has been PROVED
  79.     --------------------
  80.  
  81.     First Case.
  82.  
  83.     It has been proven true up to 7.568x10^17 by the work of Wagstaff &
  84.     Tanner, Granville&Monagan, and Coppersmith. They all used extensions
  85.     of the Wiefrich criteria and improved upon work performed by 
  86.     Gunderson and Shanks&Williams.
  87.  
  88.     The first case has been proven to be true for an infinite number of 
  89.     exponents by Adelman, Frey, et. al. using a generalization of the
  90.     Sophie Germain criterion
  91.  
  92.   
  93.     Second Case:
  94.  
  95.     It has been proven true up to n = 150,000 by Tanner & Wagstaff. The
  96.     work used new techniques for computing Bernoulli numbers mod p and 
  97.     improved upon work of Vandiver. The work involved computing the
  98.     irregular primes up to 150,000. FLT is true for all regular primes 
  99.     by a theorem of Kummer. In the case of irregular primes, some
  100.     additional computations are needed.
  101.  
  102.     UPDATE : 
  103.  
  104.     Fermat's Last Theorem has been proved true up to exponent 2,000,000
  105.     in the general case. The method used was that of Wagstaff:
  106.     enumerating and eliminating irregular primes by Bernoulli number
  107.     computations. The computations were performed on a set of NeXT
  108.     computers by Richard Crandall.
  109.  
  110.     Since the genus of the curve a^n + b^n = 1, is greater than or equal
  111.     to 2 for n > 3, it follows from Mordell's theorem [proved by
  112.     Faltings], that for any given n, there are at most a finite number
  113.     of solutions.
  114.  
  115.  
  116.     Conjectures
  117.     -----------
  118.  
  119.     There are many open conjectures that imply FLT. These conjectures
  120.     come from different directions, but can be basically broken into
  121.     several classes: (and there are interrelationships between the 
  122.     classes)
  123.     
  124.     (a) conjectures arising from Diophantine approximation theory such 
  125.     as the ABC conjecture, the Szpiro conjecture, the Hall conjecture,
  126.     etc.
  127.  
  128.     For an excellent survey article on these subjects see the article
  129.     by Serge Lang in the Bulletin of the AMS, July 1990 entitled
  130.     "Old and new conjectured diophantine inequalities".
  131.  
  132.     Masser and Osterle formulated the following known as the ABC 
  133.     conjecture:
  134.  
  135.     Given epsilon > 0, there exists a number C(epsilon) such that for
  136.     any set of non-zero, relatively prime integers a,b,c such that 
  137.     a+b = c we have
  138.  
  139.     max( |a|, |b|, |c|) <= C(epsilon) N(abc)^(1 + epsilon)
  140.  
  141.     where N(x) is the product of the distinct primes dividing x.
  142.  
  143.     It is easy to see that it implies FLT asymptotically. The conjecture
  144.     was motivated by a theorem, due to Mason that essentially says the
  145.     ABC conjecture IS true for polynomials.
  146.  
  147.     The ABC conjecture also implies Szpiro's conjecture [and vice-versa]
  148.     and Hall's conjecture. These results are all generally believed to
  149.     be true. 
  150.  
  151.     There is a generalization of the ABC conjecture [by Vojta] which is
  152.     too technical to discuss but involves heights of points on
  153.     non-singular algebraic varieties . Vojta's conjecture also implies
  154.     Mordell's theorem [already known to be true]. There are also a
  155.     number of inter-twined conjectures involving heights on elliptic
  156.     curves that are related to much of this stuff. For a more complete 
  157.     discussion, see Lang's article.
  158.     
  159.     (b) conjectures arising from the study of elliptic curves and
  160.     modular forms. -- The Taniyama-Weil-Shmimura conjecture.
  161.  
  162.     There is a very important and well known conjecture known as the
  163.     Taniyama-Weil-Shimura conjecture that concerns elliptic curves.
  164.     This conjecture has been shown by the work of Frey, Serre, Ribet,
  165.     et. al. to imply FLT uniformly, not just asymptotically as with the
  166.     ABC conj.
  167.     
  168.     The conjecture basically states that all elliptic curves can be
  169.     parameterized in terms of modular forms. 
  170.  
  171.     There is new work on the arithmetic of elliptic curves. Sha, the
  172.     Tate-Shafarevich group on elliptic curves of rank 0 or 1. By the way
  173.     an interesting aspect of this work is that there is a close 
  174.     connection between Sha, and some of the classical work on FLT. For
  175.     example, there is a classical proof that uses infinite descent to
  176.     prove FLT for n = 4. It can be shown that there is an elliptic curve
  177.     associated with FLT and that for n=4, Sha is trivial. It can also be
  178.     shown that in the cases where Sha is non-trivial, that 
  179.     infinite-descent arguments do not work; that in some sense 'Sha
  180.     blocks the descent'. Somewhat more technically, Sha is an
  181.     obstruction to the local-global principle [e.g. the Hasse-Minkowski
  182.     theorem].
  183.     
  184.     
  185.  
  186.     (c) Conjectures arising from some conjectured inequalities involving
  187.     Chern classes and some other deep results/conjectures in arithmetic
  188.     algebraic geometry. 
  189.  
  190.     I can't describe these results since I don't know the math. Contact
  191.     Barry Mazur [or Serre, or Faltings, or Ribet, or ...]. Actually the
  192.     set of people who DO understand this stuff is fairly small.
  193.  
  194.  
  195.     The diophantine and elliptic curve conjectures all involve deep 
  196.     properties of integers. Until these conjecture were tied to FLT,
  197.     FLT had been regarded by most mathematicians as an isolated problem;
  198.     a curiosity. Now it can be seen that it follows from some deep and
  199.     fundamental properties of the integers. [not yet proven but
  200.     generally believed].
  201.  
  202.     This synopsis is quite brief. A full survey would run to many pages.
  203.  
  204.  
  205.  
  206.  
  207. 2Q: Has the Four Colour Theorem been solved?
  208.     (Every planar map with regions of simple borders can be coloured 
  209.     with 4 colours in such a way that no two regions sharing a non-zero
  210.     length border have the same colour.)
  211.  
  212. A:  This theorem was proved with the aid of a computer in 1976.
  213.     The proof shows that if aprox. 1,936  basic forms of maps
  214.     can be coloured with four colours, then any given map can be
  215.     coloured with four colours. A computer program coloured this 
  216.     basic forms. So far nobody has been able to prove it without 
  217.     using a computer. In principle it is possible to emulate the 
  218.     computer proof by hand computations.
  219.  
  220.     References:
  221.  
  222.     K. Appel and W. Haken, Every planar map is four colourable,
  223.     Bulletin of the American Mathematical Society, vol. 82, 1976 
  224.     pp.711-712.
  225.  
  226.     K. Appel and W. Haken, Every planar map is four colourable,
  227.     Illinois Journal of Mathematics, vol. 21, 1977, pp. 429-567.
  228.  
  229.     T. Saaty and Paul Kainen, The Four Colour Theorem: Assault and
  230.     Conquest, McGraw-Hill, 1977. Reprinted by Dover Publications 1986. 
  231.  
  232.     K. Appel and W. Haken, Every Planar Map is Four Colorable,
  233.     Contemporary Mathematics, vol. 98, American Mathematical Society,
  234.     1989, pp.741.
  235.  
  236.     F. Bernhart, Math Reviews. 91m:05007, Dec. 1991. (Review of Appel
  237.     and Haken's book).
  238.  
  239.  
  240.  
  241.  
  242. 3Q:  What are the values of:
  243.  
  244. largest known Mersenne prime?
  245.  
  246. A:  It is 2^756839-1. It was discovered by a Cray-2 in England in 1992.
  247.     It has 227,832 digits.
  248.  
  249.     
  250. largest known prime?
  251.  
  252. A:  The largest known prime was 391581*2^216193 - 1.  See Brown, Noll,
  253.     Parady, Smith, Smith, and Zarantonello, Letter to the editor,
  254.     American Mathematical Monthly, vol. 97, 1990, p. 214.
  255.  
  256.     Now the largest known prime is the Mersenne prime described above.
  257.  
  258.     
  259. largest known twin primes?
  260.     
  261. A:  The largest known twin primes are 1706595*2^11235 +- 1.
  262.     See B. K. Parady and J. F. Smith and S. E. Zarantonello,
  263.     Smith, Noll and Brown.
  264.     Largest known twin primes, Mathematics of Computation,
  265.     vol.55, 1990, pp. 381-382. 
  266.  
  267.  
  268. largest Fermat number with known factorization?
  269.  
  270. A:  F_11 = (2^(2^11)) + 1 which was  factored by Brent & Morain in
  271.     1988. F9 = (2^(2^9)) + 1 = 2^512 + 1 was factored by 
  272.     A.K. Lenstra, H.W. Lenstra Jr., M.S. Manasse & J.M. Pollard
  273.     in 1990. The factorization for F10 is NOT known.
  274.  
  275.  
  276. Are there good algorithms to factor a given integer?
  277.  
  278. A:  There are several that have subexponential estimated 
  279.     running time, to mention just a few:
  280.  
  281.         Continued fraction algorithm,
  282.         Class group method,
  283.         Quadratic sieve algorithm,
  284.         Elliptic curve algorithm,
  285.         Number field sieve,
  286.         Dixon's random squares algorithm,
  287.         Valle's two-thirds algorithm,
  288.         Seysen's class group algorithm,
  289.  
  290.     A.K. Lenstra, H.W. Lenstra Jr., "Algorithms in Number Theory",
  291.     in: J. van Leeuwen (ed.), Handbook of Theoretical Computer 
  292.     Science, Volume A: Algorithms and Complexity, Elsevier, pp. 
  293.     673-715, 1990.
  294.  
  295.  
  296. List of record numbers?
  297.  
  298. A:  Chris Caldwell maintains "THE LARGEST KNOWN PRIMES (ALL KNOWN
  299.     PRIMES WITH 2000 OR MORE DIGITS)"-list. Send him mail to  
  300.     bf04@UTMartn.bitnet (preferred) or kvax@utkvx.UTK.edu, on any new 
  301.     gigantic primes (greater than 10,000 digits), titanic primes
  302.     (greater than 1000 digits).
  303.  
  304.  
  305. What is the current status on Mersenne primes?
  306.  
  307. A:  Mersenne primes are primes of the form 2^p-1. For 2^p-1 to be prime 
  308.     we must have that p is prime. The following Mersenne primes are
  309.     known.
  310.  
  311.     nr            p                                 year  by
  312.     -----------------------------------------------------------------
  313.      1-5   2,3,5,7,13                    in or before the middle ages
  314.      6-7       17,19                     1588  Cataldi
  315.      8          31                       1750  Euler
  316.      9          61                       1883  Pervouchine
  317.     10          89                       1911  Powers
  318.     11          107                      1914  Powers
  319.     12          127                      1876  Lucas
  320.     13-14       521,607                  1952  Robinson
  321.     15-17       1279,2203,2281           1952  Lehmer
  322.     18          3217                     1957  Riesel
  323.     19-20       4253,4423                1961  Hurwitz & Selfridge
  324.     21-23       9689,9941,11213          1963  Gillies
  325.     24          19937                    1971  Tuckerman
  326.     25          21701                    1978  Noll & Nickel
  327.     26          23209                    1979  Noll
  328.     27          44497                    1979  Slowinski & Nelson
  329.     28          86243                    1982  Slowinski
  330.     29          110503                   1988  Colquitt & Welsh jr.
  331.     30          132049                   1983  Slowinski
  332.     31          216091                   1985  Slowinski
  333.     32?         756839                   1992  Slowinski & Gage
  334.  
  335.     The way to determine if 2^p-1 is prime is to use the Lucas-Lehmer 
  336.     test:
  337.       Lucas_Lehmer_Test(p):
  338.          u := 4
  339.          for i from 3 to p do
  340.             u := u^2-2 mod 2^p-1
  341.          od
  342.          if u == 0 then
  343.             2^p-1 is prime
  344.          else
  345.             2^p-1 is composite
  346.          fi
  347.  
  348.    The following ranges have been checked completely:
  349.     2 - 355K and  430K - 520K
  350.  
  351.    More on Mersenne primes and the Lucas-Lehmer test can be found in:
  352.       G.H. Hardy, E.M. Wright, An introduction to the theory of numbers,
  353.       fifth edition, 1979, pp. 16, 223-225.
  354.  
  355.  
  356. (Please send updates to alopez-o@maytag.UWaterloo.ca)
  357.  
  358.  
  359.  
  360.  
  361. 4Q:  I think I proved <insert big conjecture>.    OR
  362.     I think I have a bright new idea.
  363.  
  364.     What should I do?
  365.  
  366. A:  Are you an expert in the area? If not, please ask first local
  367.     gurus for pointers to related work (the "distribution" field
  368.     may serve well for this purposes). If after reading them you still
  369.     think your *proof is correct*/*idea is new* then send it to the net.
  370.  
  371.  
  372. 5Q:  I have this complicated symbolic problem (most likely
  373.     a symbolic integral or a DE system) that I can't solve.
  374.     What should I do?
  375.  
  376. A:  Find a friend with access to a computer algebra system
  377.     like MAPLE, MACSYMA or MATHEMATICA and ask her/him to solve it.
  378.     If packages cannot solve it, then (and only then) ask the net. 
  379.  
  380.  
  381. 6Q:  Where can I get <Symbolic Computation Package>?
  382.     This is not a comprehensive list. There are other Computer Algebra
  383.     packages available that may better suit your needs. There is also
  384.     a FAQ list in the group sci.math.symbolics which may have the
  385.     info your looking for.
  386.  
  387. A: Maple 
  388.         Purpose: Symbolic and numeric computation, mathematical
  389.         programming, and mathematical visualization. 
  390.         Contact: Waterloo Maple Software,
  391.         160 Columbia Street West,
  392.         Waterloo, Ontario, Canada     N2L 3L3
  393.         Phone: (519) 747-2373 
  394.         wmsi@daisy.uwaterloo.ca wmsi@daisy.waterloo.edu
  395.  
  396. A: DOE-Macsyma  
  397.         Purpose: Symbolic and mathematical manipulations.
  398.         Contact: National Energy Software Center
  399.         Argonne National Laboratory 9700 South Cass Avenue
  400.         Argonne, Illinois 60439 
  401.         Phone: (708) 972-7250
  402.  
  403. A: Pari    
  404.         Purpose: Number-theoretic computations and simple numerical
  405.         analysis.
  406.         Available for Sun 3, Sun 4, generic 32-bit Unix, and
  407.         Macintosh II. This is a free package, available by ftp from
  408.         math.ucla.edu (128.97.64.16).
  409.         Contact: questions about pari can be sent to pari@mizar.greco-prog.fr
  410.  
  411. A: Mathematica
  412.         Purpose: Mathematical computation and visualization,
  413.         symbolic programming. 
  414.         Contact: Wolfram Research, Inc. 
  415.         100 Trade Center Drive Champaign,
  416.         IL 61820-7237
  417.         Phone: 1-800-441-MATH
  418.  
  419. A: Macsyma
  420.         Purpose: Symbolic and mathematical manipulations.
  421.     Contact: Symbolics, Inc.
  422.     8 New England Executive Park East
  423.     Burlington, Massachusetts 01803
  424.     United States of America
  425.     (617) 221-1250
  426.     macsyma@Symbolics.COM
  427.  
  428. A: Matlab
  429.         Purpose: `matrix laboratory' for tasks involving 
  430.     matrices, graphics and general numerical computation.
  431.     Contact: The MathWorks, Inc.
  432.          21 Eliot Street
  433.          South Natick, MA 01760
  434.          508-653-1415
  435.          info@mathworks.com
  436.  
  437. A: Cayley
  438.         Purpose: Computation in algebraic and combinatorial structures
  439.         such as groups, rings, fields, modules and graphs.
  440.         Available for: SUN 3, SUN 4, IBM running AIX or VM, DEC VMS, others
  441.         Contact: Computational Algebra Group
  442.         University of Sydney
  443.         NSW 2006
  444.         Australia
  445.         Phone:  (61) (02) 692 3338
  446.         Fax: (61) (02) 692 4534
  447.         cayley@maths.su.oz.au
  448.  
  449.  
  450.  
  451. 7Q:  Let P be a property about the Fields Medal. Is P(x) true?
  452.  
  453. A:  There are a few gaps in the list. If you know any of the
  454.     missing information (or if you notice any mistakes), 
  455.     please send me e-mail.
  456.  
  457. Year Name               Birthplace              Age Institution
  458. ---- ----               ----------              --- -----------
  459. 1936 Ahlfors, Lars      Helsinki       Finland   29 Harvard U         USA
  460. 1936 Douglas, Jesse     New York NY    USA       39 MIT               USA
  461. 1950 Schwartz, Laurent  Paris          France    35 U of Nancy        France
  462. 1950 Selberg, Atle      Langesund      Norway    33 Adv.Std.Princeton USA 
  463. 1954 Kodaira, Kunihiko  Tokyo          Japan     39 Princeton U       USA
  464. 1954 Serre, Jean-Pierre Bages          France    27 College de France France
  465. 1958 Roth, Klaus        Breslau        Germany   32 U of London       UK
  466. 1958 Thom, Rene         Montbeliard    France    35 U of Strasbourg   France
  467. 1962 Hormander, Lars    Mjallby        Sweden    31 U of Stockholm    Sweden
  468. 1962 Milnor, John       Orange NJ      USA       31 Princeton U       USA
  469. 1966 Atiyah, Michael    London         UK        37 Oxford U          UK
  470. 1966 Cohen, Paul        Long Branch NJ USA       32 Stanford U        USA
  471. 1966 Grothendieck, Alexander Berlin    Germany   38 U of Paris        France
  472. 1966 Smale, Stephen     Flint MI       USA       36 UC Berkeley       USA
  473. 1970 Baker, Alan        London         UK        31 Cambridge U       UK
  474. 1970 Hironaka, Heisuke  Yamaguchi-ken  Japan     39 Harvard U         USA
  475. 1970 Novikov, Serge     Gorki          USSR      32 Moscow U          USSR
  476. 1970 Thompson, John     Ottawa KA      USA       37 U of Chicago      USA
  477. 1974 Bombieri, Enrico   Milan          Italy     33 U of Pisa         Italy
  478. 1974 Mumford, David     Worth, Sussex  UK        37 Harvard U         USA
  479. 1978 Deligne, Pierre    Brussels       Belgium   33 IHES              France
  480. 1978 Fefferman, Charles Washington DC  USA       29 Princeton U       USA
  481. 1978 Margulis, Gregori  Moscow         USSR      32 InstPrblmInfTrans USSR
  482. 1978 Quillen, Daniel    Orange NJ      USA       38 MIT               USA
  483. 1982 Connes, Alain      Draguignan     France    35 IHES              France
  484. 1982 Thurston, William  Washington DC  USA       35 Princeton U       USA
  485. 1982 Yau, Shing-Tung    Kwuntung       China     33 IAS               USA
  486. 1986 Donaldson, Simon   Cambridge      UK        27 Oxford U          UK
  487. 1986 Faltings, Gerd     1954           Germany   32 Princeton U       USA
  488. 1986 Freedman, Michael  Los Angeles CA USA       35 UC San Diego      USA
  489. 1990 Drinfeld, Vladimir Kharkov        USSR      36 Phys.Inst.Kharkov USSR
  490. 1990 Jones, Vaughan     Auckland       N Zealand 38 UC Berkeley       USA
  491. 1990 Mori, Shigefumi    Nagoya         Japan     39 U of Kyoto?       Japan
  492. 1990 Witten, Edward     ?              USA       38 Princeton U/IAS   USA
  493.  
  494. References :
  495.  
  496. International Mathematical Congresses, An Illustrated History 1893-1986,
  497. Revised Edition, Including 1986, by Donald J.Alberts, G. L. Alexanderson 
  498. and Constance Reid, Springer Verlag, 1987.
  499.  
  500. Tropp, Henry S., ``The origins and history of the Fields Medal,''
  501. Historia Mathematica, 3(1976), 167-181.  
  502.  
  503.  
  504. 8Q:  What is 0^0 ?
  505.  
  506. A:  According to some Calculus textbooks, 0^0 is an "indeterminate
  507.     form". When evaluating a limit of the form 0^0, then you need
  508.     to know that limits of that form are called "indeterminate forms",
  509.     and that you need to use a special technique such as L'Hopital's
  510.     rule to evaluate them. Otherwise, 0^0=1 seems to be the most
  511.     useful choice for 0^0. This convention allows us to extend 
  512.     definitions in different areas of mathematics that otherwise would
  513.     require treating 0 as a special case. Notice that 0^0 is a
  514.     discontinuity of the function x^y. 
  515.    
  516.     Rotando & Korn show that if f and g are real functions that vanish
  517.     at the origin and are _analytic_ at 0 (infinitely differentiable is
  518.     not sufficient), then f(x)^g(x) approaches 1 as x approaches 0 from
  519.     the right.
  520.  
  521.     From Concrete Mathematics p.162 (R. Graham, D. Knuth, O. Patashnik):
  522.  
  523.     "Some textbooks leave the quantity 0^0 undefined, because the
  524.     functions x^0 and 0^x have different limiting values when x 
  525.     decreases to 0. But this is a mistake. We must define
  526.  
  527.        x^0 = 1 for all x,
  528.  
  529.     if the binomial theorem is to be valid when x=0, y=0, and/or x=-y.
  530.     The theorem is too important to be arbitrarily restricted! By
  531.     contrast, the function 0^x is quite unimportant." 
  532.  
  533.     Published by Addison-Wesley, 2nd printing Dec, 1988.
  534.  
  535.     Another reference is:
  536.  
  537.     H. E. Vaughan, The expression '0^0', Mathematics 
  538.     Teacher 63 (1970), pp.111-112.
  539.  
  540.  
  541.     Louis M. Rotando & Henry Korn, "The Indeterminate Form 0^0",
  542.     Mathematics Magazine, Vol. 50, No. 1 (January 1977),
  543.     pp. 41-42.
  544.  
  545.     L. J. Paige, A note on indeterminate forms, American
  546.     Mathematical Monthly, 61 (1954), 189-190; reprinted
  547.     in the Mathematical Association of America's 1969
  548.     volume, Selected Papers on Calculus, pp. 210-211.
  549.  
  550.  
  551.  
  552. 9Q:  Why is 0.9999... = 1?
  553.  
  554. A:  In modern mathematics, the string of symbols "0.9999..." is
  555.     understood to be a shorthand for "the infinite sum  9/10 + 9/100
  556.     + 9/1000 + ...." This in turn is shorthand for "the limit of the
  557.     sequence of real numbers 9/10, 9/10 + 9/100, 9/10 + 9/100 + 9/1000,
  558.     ..."  Using the well-known epsilon-delta definition of limit, one
  559.     can easily show that this limit is 1.  The statement that 
  560.     0.9999...  = 1 is simply an abbreviation of this fact.
  561.  
  562.                     oo              m
  563.                    ---   9         ---   9
  564.         0.999... = >   ---- = lim  >   ----
  565.                    --- 10^n  m->oo --- 10^n
  566.                    n=1             n=1
  567.         Choose epsilon > 0. Suppose delta = 1/-log_10 epsilon, thus
  568.         epsilon = 10^(-1/delta). For every m>1/delta we have that
  569.  
  570.         |  m           |
  571.         | ---   9      |     1          1
  572.         | >   ---- - 1 | = ---- < ------------ = epsilon
  573.         | --- 10^n     |   10^m   10^(1/delta)
  574.         | n=1          |
  575.  
  576.         So by the (epsilon-delta) definition of the limit we have
  577.                m
  578.               ---   9
  579.          lim  >   ---- = 1
  580.         m->oo --- 10^n
  581.               n=1
  582.  
  583.  
  584.     An *informal* argument could be given by noticing that the following
  585.     sequence of "natural" operations has as a consequence 1 = 0.9999....
  586.     Therefore it's "natural" to assume 1 = 0.9999.....
  587.  
  588.              x = 0.99999....
  589.            10x = 9.99999....
  590.        10x - x = 9 
  591.             9x = 9                
  592.              x = 1
  593.     Thus
  594.              1 = 0.99999....
  595.  
  596.     References:
  597.  
  598.     E. Hewitt & K. Stromberg, Real and Abstract Analysis, 
  599.     Springer-Verlag, Berlin, 1965.
  600.  
  601.     W. Rudin, Principles of Mathematical Analysis, McGraw-Hill, 1976.
  602.  
  603.  
  604.  
  605. 10Q:  Where I can get pi up to a few hundred thousand digits of pi? 
  606.     Does anyone have an algorithm to compute pi to those zillion 
  607.     decimal places?
  608.  
  609.  
  610. A:  MAPLE or MATHEMATICA can give you 10,000 digits of Pi in a blink,
  611.     and they can compute another 20,000-500,000 overnight (range depends
  612.     on hardware platform).
  613.  
  614.     It is possible to retrieve 1.25+ million digits of pi via anonymous
  615.     ftp from the site wuarchive.wustl.edu, in the files pi.doc.Z and
  616.     pi.dat.Z which reside in subdirectory doc/misc/pi.
  617.  
  618.     References :
  619.  
  620.     J. M. Borwein, P. B. Borwein, and D. H. Bailey, "Ramanujan,
  621.     Modular Equations, and Approximations to Pi", American Mathematical
  622.     Monthly, vol. 96, no. 3 (March 1989), p. 201 - 220.
  623.  
  624.     P. Beckman
  625.     A history of pi
  626.     Golem Press, CO, 1971 (fourth edition 1977)
  627.  
  628.     J.M. Borwein and P.B. Borwein
  629.     The arithmetic-geometric mean and fast computation of elementary
  630.     functions
  631.     SIAM Review, Vol. 26, 1984, pp. 351-366
  632.  
  633.     J.M. Borwein and P.B. Borwein
  634.     More quadratically converging algorithms for pi
  635.     Mathematics of Computation, Vol. 46, 1986, pp. 247-253
  636.  
  637.     J.M. Borwein and P.B. Borwein
  638.     Pi and the AGM - a study in analytic number theory and
  639.     computational complexity
  640.     Wiley, New York, 1987
  641.  
  642.     Shlomo Breuer and Gideon Zwas
  643.     Mathematical-educational aspects of the computation of pi
  644.     Int. J. Math. Educ. Sci. Technol., Vol. 15, No. 2, 1984,
  645.     pp. 231-244
  646.  
  647.     Y. Kanada and Y. Tamura
  648.     Calculation of pi to 10,013,395 decimal places based on the
  649.     Gauss-Legendre algorithm and Gauss arctangent relation
  650.     Computer Centre, University of Tokyo, 1983
  651.  
  652.     Morris Newman and Daniel Shanks
  653.     On a sequence arising in series for pi
  654.     Mathematics of computation, Vol. 42, No. 165, Jan 1984,
  655.     pp. 199-217
  656.  
  657.     E. Salamin
  658.     Computation of pi using arithmetic-geometric mean
  659.     Mathematics of Computation, Vol. 30, 1976, pp. 565-570
  660.  
  661.     D. Shanks and J.W. Wrench, Jr.
  662.     Calculation of pi to 100,000 decimals
  663.     Mathematics of Computation, Vol. 16, 1962, pp. 76-99
  664.  
  665.     Daniel Shanks
  666.     Dihedral quartic approximations and series for pi
  667.     J. Number Theory, Vol. 14, 1982, pp.397-423
  668.  
  669.     David Singmaster
  670.     The legal values of pi
  671.     The Mathematical Intelligencer, Vol. 7, No. 2, 1985
  672.  
  673.     Stan Wagon
  674.     Is pi normal?
  675.     The Mathematical Intelligencer, Vol. 7, No. 3, 1985
  676.  
  677.     J.W. Wrench, Jr.
  678.     The evolution of extended decimal approximations to pi
  679.     The Mathematics Teacher, Vol. 53, 1960, pp. 644-650
  680.  
  681.  
  682.  
  683.  
  684. 11Q:  There are three doors, and there is a car hidden behind one
  685.     of them...
  686.  
  687. A:  Read frequently asked questions from rec.puzzles, where the
  688.     problem is solved and carefully explained. (The Monty
  689.     Hall problem).
  690.  
  691.     Your chance of winning is 2/3 if you switch and 1/3 if you don't.
  692.     For a full explanation from the frequently asked questions list
  693.     for rec.puzzles, send to the address netlib@peregrine.com an email
  694.     message consisting of the text
  695.  
  696.                send switch
  697.  
  698.  
  699.     References
  700.     
  701.     American Mathematical Monthly, January 1992.
  702.  
  703.  
  704. 12Q:  What is the formula for the "Surface Area" of a sphere in
  705.     Euclidean N-Space.  That is, of course, the volume of the N-1
  706.     solid which comprises the boundary of an N-Sphere.  
  707.  
  708. A:  The volume of a ball is the easiest formula to remember:  It's r^N
  709.     times pi^(N/2)/(N/2)!.  The only hard part is taking the factorial
  710.     of a half-integer.  The real definition is that x! = Gamma(x+1), but
  711.     if you want a formula, it's:
  712.  
  713.     (1/2+n)! = sqrt(pi)*(2n+2)!/(n+1)!/4^(n+1)
  714.  
  715.     To get the surface area, you just differentiate to get
  716.     N*pi^(N/2)/(N/2)!*r^(N-1).
  717.  
  718.     There is a clever way to obtain this formula using Gaussian
  719.     integrals. First, we note that the integral over the line of
  720.     e^(-x^2) is sqrt(pi).  Therefore the integral over N-space of
  721.     e^(-x_1^2-x_2^2-...-x_N^2) is sqrt(pi)^n.  Now we change to
  722.     spherical coordinates.  We get the integral from 0 to infinity 
  723.     of V*r^(N-1)*e^(-r^2), where V is the surface volume of a sphere.
  724.     Integrate by parts repeatedly to get the desired formula.
  725.  
  726. 13Q:  Anyone knows a name (or a closed form) for
  727.   
  728.       f(x)^f(x)=x
  729.  
  730.  
  731.     Solving for f one finds a "continued fraction"-like answer
  732.  
  733.  
  734.                f(x) = log x
  735.                       -----
  736.                       log (log x
  737.                           ------
  738.                               ...........
  739.  
  740. A:  This question has been repeated here from time to time over the 
  741.     years, and no one seems to have heard of any published work on it,
  742.     nor a published name for it (D. Merrit proposes "lx" due to its
  743.     (very) faint resemblence to log). It's not an analytic function.
  744.  
  745.     The "continued fraction" form for its numeric solution is highly 
  746.     unstable in the region of its minimum at 1/e (because the graph is
  747.     quite flat there yet logarithmic approximation oscillates wildly),
  748.     although it converges fairly quickly elsewhere. To compute its value
  749.     near 1/e, I used the bisection method with good results. Bisection
  750.     in other regions converges much more slowly than the "logarithmic 
  751.     continued fraction" form, so a hybrid of the two seems suitable.
  752.     Note that it's dual valued for the reals (and many valued complex
  753.     for negative reals).
  754.  
  755.     A similar function is a "built-in" function in MAPLE called W(x).
  756.     MAPLE considers a solution in terms of W(x) as a closed form (like
  757.     the erf function). W is defined as W(x)*exp(W(x))=x.
  758.  
  759.     If anyone ever runs across something published on the subject,
  760.     please post.
  761.  
  762.  
  763. 14Q:  The existence of a projective plane of order 10 has long been
  764.     an outstanding problem in discrete mathematics and finite geometry.
  765.  
  766. A:  More precisely, the question is: is it possible to define 111 sets
  767.     (lines) of 11 points each such that:
  768.     for any pair of points there is precisely one line containing them
  769.     both and for any pair of lines there is only one point common to
  770.     them both.
  771.     Analogous questions with n^2 + n + 1 and n + 1 instead of 111 and 11
  772.     have been positively answered only in case n is a prime power.
  773.     For n=6 it is not possible.  The n=10 case has been settled as
  774.     not possible either by Clement Lam. See Am. Math. Monthly,
  775.     recent issue. As the "proof" took several years of computer search
  776.     (the equivalent of 2000 hours on a Cray-1) it can be called the most
  777.     time-intensive computer assisted single proof.
  778.     The final steps were ready in January 1989.
  779.  
  780.  
  781. 15Q:  Is there a formula to determine the day of the week, given
  782.     the month, day and year? 
  783.  
  784. A:  Here is the standard method.
  785.  
  786.      A. Take the last two digits of the year.
  787.      B. Divide by 4, discarding any fraction.
  788.      C. Add the day of the month.
  789.      D. Add the month's key value: JFM AMJ JAS OND
  790.                                    144 025 036 146
  791.      E. Subtract 1 for January or February of a non-leap year.
  792.      F. For a Gregorian date, add 0 for 1900's, 6 for 2000's, 4 for 1700's, 2
  793.            for 1800's; for other years, add or subtract multiples of 400.
  794.      G. For a Julian date, add 1 for 1700's, and 1 for every additional
  795.       century you go back.
  796.      H. Add the year.
  797.  
  798.     Now take the remainder when you divide by 7; 0 is Sunday, the first day
  799.     of the week, 1 is Monday, and so on.
  800.  
  801.     Another formula is:
  802.  
  803.     W == k + [2.6m - 0.2] - 2C + Y + [Y/4] + [C/4]     mod 7
  804.        where [] denotes the integer floor function (round down),
  805.        k is day (1 to 31)
  806.        m is month (1 = March, ..., 10 = December, 11 = Jan, 12 = Feb)
  807.                      Treat Jan & Feb as months of the preceding year
  808.        C is century ( 1987 has C = 19)
  809.        Y is year    ( 1987 has Y = 87 except Y = 86 for jan & feb)
  810.        W is week day (0 = Sunday, ..., 6 = Saturday)
  811.  
  812.     This formula is good for the Gregorian calendar
  813.     (introduced 1582 in parts of Europe, adopted in 1752 in Great Britain
  814.     and its colonies, and on various dates in other countries).
  815.  
  816.     It handles century & 400 year corrections, but there is still a 
  817.     3 day / 10,000 year error which the Gregorian calendar does not take.
  818.     into account.  At some time such a correction will have to be 
  819.     done but your software will probably not last that long :-)   !
  820.  
  821.  
  822.     References:
  823.  
  824.     Winning Ways  by Conway, Guy, Berlekamp is supposed to have it.
  825.  
  826.     Martin Gardner in "Mathematical Carnaval".
  827.  
  828.     Michael Keith and Tom Craver, "The Ultimate Perpetual Calendar?",
  829.     Journal of Recreational Mathematics, 22:4, pp. 280-282, 1990.
  830.     
  831.     K. Rosen, "Elementary Number Theory",  p. 156.
  832.  
  833.  
  834.  
  835. 16Q:  What is the Axiom of Choice?  Why is it important? Why some articles
  836.     say "such and such is provable, if you accept the axiom of choice."?
  837.     What are the arguments for and against the axiom of choice?  
  838.  
  839.  
  840. A:  There are several equivalent formulations:
  841.  
  842.     -The Cartesian product of nonempty sets is nonempty, even
  843.     if the product is of an infinite family of sets.
  844.  
  845.     -Given any set S of mutually disjoint nonempty sets, there is a set C
  846.     containing a single member from each element of S.  C can thus be
  847.     thought of as the result of "choosing" a representative from each
  848.     set in S. Hence the name. 
  849.  
  850.     >Why is it important? 
  851.  
  852.     All kinds of important theorems in analysis require it.  Tychonoff's
  853.     theorem and the Hahn-Banach theorem are examples. AC is equivalent
  854.     to the thesis that every set can be well-ordered.  Zermelo's first
  855.     proof of this in 1904 I believe was the first proof in which AC was
  856.     made explicit.  AC is especially handy for doing infinite cardinal
  857.     arithmetic, as without it the most you get is a *partial* ordering
  858.     on the cardinal numbers.  It also enables you to prove such 
  859.     interesting general facts as that n^2 = n for all infinite cardinal 
  860.     numbers.
  861.  
  862.     > What are the arguments for and against the axiom of choice?
  863.  
  864.     The axiom of choice is independent of the other axioms of set theory
  865.     and can be assumed or not as one chooses.
  866.  
  867.     (For) All ordinary mathematics uses it.
  868.  
  869.     There are a number of arguments for AC, ranging from a priori to 
  870.     pragmatic.  The pragmatic argument (Zermelo's original approach) is
  871.     that it allows you to do a lot of interesting mathematics.  The more
  872.     conceptual argument derives from the "iterative" conception of set
  873.     according to which sets are "built up" in layers, each layer consisting
  874.     of all possible sets that can be constructed out of elements in the
  875.     previous layers.  (The building up is of course metaphorical, and is
  876.     suggested only by the idea of sets in some sense consisting of their 
  877.     members; you can't have a set of things without the things it's a set
  878.     of).  If then we consider the first layer containing a given set S of
  879.     pairwise disjoint nonempty sets, the argument runs, all the elements 
  880.     of all the sets in S must exist at previous levels "below" the level
  881.     of S.  But then since each new level contains *all* the sets that can
  882.     be formed from stuff in previous levels, it must be that at least by
  883.     S's level all possible choice sets have already been *formed*. This
  884.     is more in the spirit of Zermelo's later views (c. 1930). 
  885.  
  886.     (Against) It has some supposedly counterintuitive consequences,
  887.     such as the Banach-Tarski paradox. (See next question)
  888.  
  889.     Arguments against AC typically target its nonconstructive character:
  890.     it is a cheat because it conjures up a set without providing any
  891.     sort of *procedure* for its construction--note that no *method* is
  892.     assumed for picking out the members of a choice set.  It is thus the
  893.     platonic axiom par excellence, boldly asserting that a given set
  894.     will always exist under certain circumstances in utter disregard of
  895.     our ability to conceive or construct it.  The axiom thus can be seen
  896.     as marking a divide between two opposing camps in the philosophy of
  897.     mathematics:  those for whom mathematics is essentially tied to our
  898.     conceptual capacities, and hence is something we in some sense
  899.     *create*, and those for whom mathematics is independent of any such
  900.     capacities and hence is something we *discover*.  AC is thus of 
  901.     philosophical as well as mathematical significance.
  902.  
  903.  
  904.     It should be noted that some interesting mathematics has come out of an
  905.     incompatible axiom, the Axiom of Determinacy (AD).  AD asserts that
  906.     any two-person game without ties has a winning strategy for the first or
  907.     second player.  For finite games, this is an easy theorem; for infinite
  908.     games with duration less than \omega and move chosen from a countable set,
  909.     you can prove the existence of a counter-example using AC.  Jech's book
  910.     "The Axiom of Choice" has a discussion.  
  911.  
  912.     An example of such a game goes as follows.  
  913.  
  914.        Choose in advance a set of infinite sequences of integers; call it A.
  915.        Then I pick an integer, then you do, then I do, and so on forever 
  916.        (i.e. length \omega).  When we're done, if the sequence of integers
  917.        we've chosen is in A, I win; otherwise you win.  AD says that one of
  918.        us must have a winning strategy.  Of course the strategy, and which
  919.        of us has it, will depend upon A.
  920.  
  921.  
  922.     From a philosophical/intuitive/pedagogical standpoint, I think Bertrand
  923.     Russell's shoe/sock analogy has a lot to recommend it.  Suppose you have an
  924.     infinite collection of pairs of shoes.  You want to form a set with one
  925.     shoe from each pair.  AC is not necessary, since you can define the set as
  926.     "the set of all left shoes". (Technically, we're using the axiom of
  927.     replacement, one of the basic axioms of Zermelo-Fraenkel (ZF) set theory.)
  928.     If instead you want to form a set containing one sock from each pair of an
  929.     infinite collection of pairs of socks, you now need AC.
  930.  
  931.  
  932.     References:
  933.  
  934.     Maddy, "Believing the Axioms, I", J. Symb. Logic, v. 53, no. 2, June 1988,
  935.     pp. 490-500, and "Believing the Axioms II" in v.53, no. 3.  
  936.  
  937.     Gregory H. Moore, Zermelo's Axiom of Choice, New York, Springer-Verlag,
  938.     1982.
  939.  
  940.     H. Rubin and J. E. Rubin, Equivalents of the Axiom of Choice, Amsterdam,
  941.      North-Holland, 1963.
  942.  
  943.     A. Fraenkel, Y.  Bar-Hillel, and A. Levy, Foundations of Set Theory, 
  944.     Amsterdam, North-Holland, 1984 (2nd edition, 2nd printing), pp. 53-86.
  945.  
  946.  
  947.  
  948. 17Q:  Cutting a sphere into pieces of larger volume. Is it possible
  949.     to cut a sphere into a finite number of pieces and reassemble 
  950.     into a solid of twice the volume?
  951.  
  952. A:  This question has many variants and it is best answered explicitly.
  953.     Given two polygons of the same area, is it always possible to
  954.     dissect one into a finite number of pieces which can be reassembled
  955.     into a replica of the other?
  956.  
  957.     Dissection theory is extensive.  In such questions one needs to
  958.     specify
  959.  
  960.      (A) what a "piece" is,  (polygon?  Topological disk?  Borel-set? 
  961.          Lebesgue-measurable set?  Arbitrary?)
  962.  
  963.      (B) how many pieces are permitted (finitely many? countably? uncountably?)
  964.  
  965.      (C) what motions are allowed in "reassembling" (translations?
  966.          rotations?  orientation-reversing maps?  isometries?  
  967.          affine maps?  homotheties?  arbitrary continuous images?  etc.)
  968.  
  969.      (D) how the pieces are permitted to be glued together.  The
  970.          simplest notion is that they must be disjoint.  If the pieces
  971.          are polygons [or any piece with a nice boundary] you can permit
  972.          them to be glued along their boundaries, ie the interiors of the
  973.          pieces disjoint, and their union is the desired figure.
  974.  
  975.  
  976.     Some dissection results
  977.  
  978.      1) We are permitted to cut into FINITELY MANY polygons, to TRANSLATE
  979.         and ROTATE the pieces, and to glue ALONG BOUNDARIES;
  980.         then Yes, any two equal-area polygons are equi-decomposable.
  981.  
  982.         This theorem was proven by Bolyai and Gerwien independently, and has
  983.         undoubtedly been independently rediscovered many times.  I would not
  984.         be surprised if the Greeks knew this.
  985.  
  986.         The Hadwiger-Glur theorem implies that any two equal-area polygons are
  987.         equi-decomposable using only TRANSLATIONS and ROTATIONS BY 180
  988.         DEGREES. 
  989.  
  990.      2) THM (Hadwiger-Glur, 1951) Two equal-area polygons P,Q are
  991.         equi-decomposable by TRANSLATIONS only, iff we have equality of these
  992.         two functions:     PHI_P() = PHI_Q()
  993.         Here, for each direction v (ie, each vector on the unit circle in the
  994.         plane), let PHI_P(v) be the sum of the lengths of the edges of P which
  995.         are perpendicular to v, where for such an edge, its length is positive
  996.         if v is an outward normal to the edge and is negative if v is an 
  997.         inward normal to the edge.
  998.  
  999.  
  1000.      3) In dimension 3, the famous "Hilbert's third problem" is:
  1001.      
  1002.        "If P and Q are two polyhedra of equal volume, are they
  1003.         equi-decomposable by means of translations and rotations, by
  1004.         cutting into finitely many sub-polyhedra, and gluing along
  1005.         boundaries?" 
  1006.  
  1007.         The answer is "NO" and was proven by Dehn in 1900, just a few months
  1008.         after the problem was posed. (Ueber raumgleiche polyeder, Goettinger 
  1009.         Nachrichten 1900, 345-354). It was the first of Hilbert's problems
  1010.         to be solved. The proof is nontrivial but does *not* use the axiom 
  1011.         of choice.
  1012.  
  1013.         "Hilbert's Third Problem", by V.G.Boltianskii, Wiley 1978.
  1014.  
  1015.  
  1016.      4) Using the axiom of choice on non-countable sets, you can prove
  1017.         that a solid sphere can be dissected into a finite number of
  1018.         pieces that can be reassembled to two solid spheres, each of
  1019.         same volume of the original. No more than nine pieces are needed.
  1020.  
  1021.         This construction is known as the "Banach-Tarski" paradox or the 
  1022.         "Banach-Tarski-Hausdorff" paradox (Hausdorff did an early version of
  1023.         it).  The "pieces" here are non-measurable sets, and they are
  1024.         assembled *disjointly* (they are not glued together along a boundary,
  1025.         unlike the situation in Bolyai's thm.)
  1026.          An excellent book on Banach-Tarski is:
  1027.  
  1028.         "The Banach-Tarski Paradox", by Stan Wagon, 1985, Cambridge
  1029.         University Press.
  1030.  
  1031.          Also read in the Mathematical Intelligencier an article on
  1032.         the Banach-Tarski Paradox.
  1033.  
  1034.         The pieces are not (Lebesgue) measurable, since measure is preserved
  1035.         by rigid motion. Since the pieces are non-measurable, they do not
  1036.         have reasonable boundaries. For example, it is likely that each piece's
  1037.         topological-boundary is the entire ball.
  1038.  
  1039.         The full Banach-Tarski paradox is stronger than just doubling the
  1040.         ball.  It states:
  1041.  
  1042.      5) Any two bounded subsets (of 3-space) with non-empty interior, are
  1043.         equi-decomposable by translations and rotations.
  1044.  
  1045.         This is usually illustrated by observing that a pea can be cut up
  1046.         into finitely pieces and reassembled into the Earth.
  1047.  
  1048.         The easiest decomposition "paradox" was observed first by Hausdorff:
  1049.  
  1050.      6) The unit interval can be cut up into COUNTABLY many pieces which,
  1051.         by *translation* only, can be reassembled into the interval of
  1052.         length 2.
  1053.  
  1054.         This result is, nowadays, trivial, and is the standard example of a
  1055.         non-measurable set, taught in a beginning graduate class on measure
  1056.         theory.
  1057.  
  1058.  
  1059.         References:
  1060.  
  1061.         In addition to Wagon's book above, Boltyanskii has written at least
  1062.         two works on this subject.  An elementary one is:
  1063.  
  1064.           "Equivalent and equidecomposable figures"
  1065.  
  1066.         in Topics in Mathematics published by D.C. HEATH AND CO., Boston.  It
  1067.         is a translation from the 1956 work in Russian.   
  1068.  
  1069.           Also, the article "Scissor Congruence" by Dubins, Hirsch and ?,
  1070.         which appeared about 20 years ago in the Math Monthly, has a pretty
  1071.         theorem on decomposition by Jordan arcs.
  1072.  
  1073.  
  1074.         ``Banach and Tarski had hoped that the physical absurdity of this
  1075.         theorem would encourage mathematicians to discard AC. They were 
  1076.         dismayed when the response of the math community was `Isn't AC great?
  1077.         How else could we get such unintuitive results?' ''
  1078.  
  1079.  
  1080. 18Q.   Is there a theory of quaternionic analytic functions, that is, a four-
  1081.      dimensional analog to the theory of complex analytic functions?
  1082.     
  1083. A.   Yes.   This was developed in the 1930s by the mathematician
  1084.      Fueter.   It is based on a generalization of the Cauchy-Riemann
  1085.      equations, since the possible alternatives of power series expansions
  1086.      or quaternion differentiability do not produce useful theories.
  1087.      A number of useful integral theorems follow from the theory.
  1088.      Sudbery provides an excellent review.  Deavours covers some of the same
  1089.      material less thoroughly.   Brackx discusses a further generalization
  1090.      to arbitrary Clifford algebras.
  1091.  
  1092.  
  1093.       Anthony Sudbery, Quaternionic Analysis, Proc. Camb. Phil. Soc.,
  1094.       vol. 85, pp 199-225, 1979.
  1095.  
  1096.       Cipher A. Deavours, The Quaternion Calculus, Am. Math. Monthly,
  1097.       vol. 80, pp 995-1008, 1973.
  1098.  
  1099.       F. Brackx and R. Delanghe and F. Sommen, Clifford analysis,
  1100.       Pitman, 1983.
  1101.  
  1102.  
  1103.  
  1104.  
  1105.  
  1106. --------------------------------------------------------------------------
  1107. Questions and Answers _Compiled_ by:
  1108.  
  1109. Alex Lopez-Ortiz                              alopez-o@maytag.UWaterloo.ca
  1110. Deparment of Computer Science                       University of Waterloo
  1111. Waterloo, Ontario                                                   Canada
  1112.