■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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