■ある無限級数(その152)

 (その140)〜(その144)では,5の倍数の項のない交代級数に対して

Σ{1/(5k−1)−1/(5k+1)}=1−π/5/tan(π/5)

Σ{1/(5k−2)−1/(5k+2)}=1/2−(π/5)/tan(2π/5)

Σ{1/(5k−3)−1/(5k+3)}=1/3−π/5/tan(3π/5)

Σ{1/(5k−4)−1/(5k+4)}=1/4−π/5/tan(4π/5)

をまとめてしまい

Σ{1/(5k−4)−1/(5k−3)+1/(5k−2)−1/(5k−1)+1/(5k+1)−1/(5k+2)+1/(5k+3)−1/(5k+4)}=

+1/4−π/5/tan(4π/5)

−1/3+π/5/tan(3π/5)

+1/2−(π/5)/tan(2π/5)

−1+π/5/tan(π/5)

としてしまったので,うまくいかなかった.

{1/1−1/2+1/3−1/4+1/6−1/7+1/8−1/9}+{1/6−1/7+1/8−1/9+1/11−1/12+1/13−1/14}}+・・・

このように衝突が起きてしまうのである.

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 求めたいのは

{1/1−1/2+1/3−1/4}+{1/6−1/7+1/8−1/9}+{1/11−1/12+1/13−1/14}+・・・

=Σ{1/(5k−4)−1/(5k−3)+1/(5k−2)}

であるので,

Σ1/(pk−q)−Σ1/(pk+q)

=1/q−(π/p)/tan(qπ/p)

において,pが奇数のとき,a=π/p,2π/p,・・・,[p/2]を代入すればよい.

[1]p=5,q=1

Σ1/(5k−1)−Σ1/(5k+1)

=1/1−(π/5)/tan(π/5)

=1/4−1/6+1/9−1/11+1/14−1/16+・・・

[2]p=5,q=2

Σ1/(5k−2)−Σ1/(5k+2)

=1/2−(π/5)/tan(2π/5)

=1/3−1/7+1/8−1/12+1/13−1/17+・・・

[3] [1]−[2]

−1/3+1/4−1/6+1/7−1/8+1/9−1/11+1/12+−1/13+1/14−1/16+1/17−・・・

=1/2−(π/5)/tan(π/5)+(π/5)/tan(2π/5)

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