■ウォリスの公式とオイラー積(その2)

 pを素数,qを2以上の非素数,rを2以上の自然数とする.このとき,全素数にわたる積

  P=(2・2/1・3)(3・3/2・4)(5・5/4・6)・・・(p・p/(p−1)・(p+1))・・・=π^2/6

であったが,

  Q=(4・4/3・5)(6・6/5・7)(8・8/7・9)・・・(q・q/(q−1)・(q+1))・・・=?

 正確な値はわからないにせよ,上界・下界を求めてみたい.

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 まず,Q>1は自然に浮かぶところであるが,

  P・Q=Πn^2/(n^2−1),n≧2

 一方,ウォリスの公式は

  (2・2/1・3)(4・4/3・5)(6・6/5・7)・・・(2n・2n/(2n−1)・(2n+1))・・・=π/2

=Πn^2/(n^2−1/4),n≧1

=4/3Πn^2/(n^2−1/4),n≧2

したがって,

  Πn^2/(n^2−1/4)=π/2・(3/4)

 また,(n^2−1)<(n^2−1/4)より

  P・Q=Πn^2/(n^2−1)>Πn^2/(n^2−1/4)=π/2・(3/4)

より,

  Q>π/2・(3/4)/P=3π/8・6/π^2=9/4π

となって,Q>1より劣る結果となった.

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