■算術幾何平均(その5)

(1)2数a0,b0をとり,a1=(a0+b0)/2,b1=√a1b0=√b0(a0+b0)/2を計算する.次に,a2=(a1+b1)/2,b2=√a2b1とする.bnを計算するときan-1でなく最新のanを使っていることに注意されたい.

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 0<a<bのとき

 a=a0<a1<a2<・・・>b2>b1>b0>b

L(a,b)=liman=limbn

L(ra,rb)=rL(a,b)

L(a,b)=bL(a/b,1)

 (その4)では

  L(cosθ,1)=sinθ/θ

を示したことになる.

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 一般の場合に

  L(a,1)

を求めてみたい.

 cosθ={exp(iθ)+exp(−iθ)/2=a

X=exp(iθ)とおくと

(X+1/X)/2=a

X=a±(a^2−1)^1/2

これより

L(a,1)=L(cosθ,1)=sinθ/θ=

=(a^2−1)^1/2/log(a+(a^2−1)^1/2)

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