■円周率の計算(その54)

いまから2000年以上も前の紀元前3世紀,アルキメデスは円に内接・外接する正96角形による計算から

  3・10/71<π<3・1/7

  223/71<π<22/7

  3.14084<π<3.142858

より,π=3.14という近似値を求めています.

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π^2<12はわかったが、π^2〜10くらいにならないだろうか?

Σ1/n^2<2を示すことができましたが,さらによい評価を与えてみたいと思います.

(証)  Σ1/n^2<Σ1/(n^2−1/4)

1/n^2<1/(n^2−1/2^2)=1/(n−1/2)−1/(n+1/2)

=Σ(2/(2n−1)−2/(2n+1))

 これを1/2^2項以降で使うと

1/1^2+1/2^2+1/3^2+1/4^2+1/5^2+・・・

<1/1^2+1/(2−1/2)−1/(2+1/2)+1/(3−1/2)−(1/3+1/2)+・・・

<1/1^2+1/(2−1/2)=5/3<1.67

 これを1/5^2項以降で使うと

 1/1^2+1/2^2+1/3^2+1/4^2+1/5^2+・・・

<1/1^2+1/2^2+1/3^2+1/4^2+1/(5−1/2)−1/(5+1/2)+1/(6−1/2)−(1/6+1/2)+・・・

<1/1^2+1/2^2+1/3^2+1/4^2+1/(5−1/2)=79/48=1.64583・・・<1.65

これで、π^2<9.8596を示すことができた

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