■ある無限級数(その98)
グレゴリー・ライプニッツ級数
1/1−1/3+1/5−1/7+1/9−1/11+・・・=π/4
を超幾何関数で表してみたい.
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r=0,すなわち,第0項から始まるものとして
x^n/(2n+1)−x^n+1/(2n+3)+・・・
この級数の項比は
an+1x^n+1/anx^n=-(n+1)(2n+1)/(2n+3)*x/(n+1)
であるから,a0*2F1(1,1/2;3/2;-1),また,a0=1より
2F1(1,1/2;3/2;-1)
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鈴鹿高専・電子情報工学科の奥井重彦先生より頂戴した
「超幾何関数の公式集(Tables of Hypergeometric Functions)」
によると
2F1(1,1/2;3/2;x^2)=1/x・arctanh(x)
2F1(1,1/2;3/2;-x^2)=1/x・arctan(x)
であるから,
2F1(1,1/2;3/2;-1)=arctan(1)=π/4
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