■ウォリスの公式とオイラー積(その4)

 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=Πp^6/(p^6−1)=ζ(6)=π^6/945

であるが,

  Q=Πq^6/(q^6−1)=?

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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^6/(n^6−1),n≧2

 一方,ウォリスの公式を3乗すると

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

=Πn^6/(n^3−1/4)^3,n≧1

=(4/3)^3Πn^6/(n^2−1/4)^3,n≧2

したがって,

  Πn^6/(n^2−1/4)^3=(π/2)^3(3/4)^3

 また,n≧2のとき

  (n^6−1)−(n^2−1/4)^3=3n^4/4−3n^2/16−63/64>0

より,

  P・Q=Πn^6/(n^6−1)<Πn^6/(n^2−1/4)^3=(π/2)^3(3/4)^3

より,

  Q<(π/2)^3(3/4)^3/P=25515/512π^3

となって,上界

  1<Πq^6/(q^6−1)<25515/512π^3

が得られる.

 結局,

  1<Πq^2/(q^2−1)<?

だけ上界が得られなかったことになる.

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