■マーダヴァの無限級数(その19)
[Q](1−1/2^2)(1−1/3^2)(1−1/4^2)・・・(1−1/n^2)>1/2を証明せよ.
[A]1−1/k^2=(k−1)(k+1)/k^2より,
(1−1/2^2)(1−1/3^2)(1−1/4^2)・・・(1−1/n^2)=(n+1)/2n>1/2
したがって,
(1−1/2^2)(1−1/3^2)(1−1/4^2)・・・=1/2
ここで,
(1−1/2^2)(1−1/4^2)(1−1/6^2)・・・
=(2−1)(2+1)/2^2・(4−1)(4+1)/4^2・(6−1)(6+1)/6^2・・・
=1/2・3/2・3/4・5/4・5/6・7/6・・・
=2/π (ウォリス)
であるから,
(1−1/3^2)(1−1/5^2)(1−1/7^2)・・・
=(3−1)(3+1)/3^2・(5−1)(5+1)/5^2・(7−1)(7+1)/7^2・・・
=2/3・4/3・4/5・6/5・6/7・8/7・・・
=π/4
となって,グレゴリー・ライプニッツ級数
π/4=1−1/3+1/5−1/7+1/9−・・・
と一致する.
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