■BBP公式(その8)

πを計算するための公式には無限級数を使うもの、無限積を使うもの、連分数を使うものなど数多くある。

例えば、無限積公式には、ヴィエトの公式

 2/π=√2/2・√(2+√2)/2・√(2+√(2+√2)/2・・・

がある。これは

 √(2+√(2+√(2+・・・)))=2

であることを示している.

無限級数を使うもの

  π/4=1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+・・・=arctan(1)  (ライプニッツ)

連分数を使うもの

4/π=1+1^2/2+・・+3^2/2+・・+5^2/2+・・+(2n+1)^2/2+・・  (ブラウンカー)

無限積を使うもの   2/1・2/3・4/3・4/5・6/5・6/7・・・=π/2  (ウォリス)

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 ウォリスの公式(1656年)である.

  Π2n/(2n−1)・2n/(2n+1)

=Πn/(n−1/2)・n/(n+1/2)

=Γ(1/2)Γ(3/2)/Γ(1)Γ(1)=2Γ^2(3/2)

=π/2

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(1−1/4)(1−1/9)(1−1/16)・・・(1−1/n^2)

=(1・3/2・2)・(2・4/3・3)・(3・5)/(4・4)・・・(n−1)(n+1)/n^2

=(n+1)/2n→1/2

(1−1/4)(1−1/16)(1−1/25)・・・(1−1/4n^2)

=(1・3/2・2)・(3・5)/(4・4)・・・(2n−1)/(2n+1)/2n・2n

→2/π  (ウォリスの公式)

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