■最も有名な超越数(その33)
【1】ヴィエトの公式
まず,任意のxに対して,無限積公式
sinx/x=cosx/2cosx/4cosx/8・・・
も示しておこう.
(証明)
sinx=2sinx/2cosx/2
=4sinx/4cosx/4cosx/2
=8sinx/8cosx/8cosx/4cosx/2
・・・・・
=2^nsinx/2^ncosx/2^n・・・cosx/2
書き直すと
sinx=x[sin(x/2^n)/(x/2^n)]cosx/2・・・cosx/2^n
ここで,n→∞のとき,
sin(x/2^n)/(x/2^n)→1
であるから,sinxの無限積表示
sinx=xΠcosx/2^n
=x(1−x^2/π^2)(1−x^2/4π^2)(1−x^2/9π^2)・・・
が得られる.この結果は,sinxがx=0,±π,±2π,±3π,・・・のとき,0になることに一致している.
sinx/x=cosx/2cosx/4cosx/8・・・
において,x=π/2とおくと,
2/π=cosπ/2^2cosπ/2^3cosπ/2^4・・・
===================================
【2】ヴィエトの公式(その2)
半角の公式
cosx/2=√(1+cosx)/2
また,
cosπ/2^2=1/√2
cosπ/2^3=√(1+cosπ/2^2)/2=√(1/2+1/2√1/2)
cosπ/2^4=√(1+cosπ/2^3)/2=√(1/2+1/2(1/2+1/2√1/2))
以下同様の計算を続けることによって,
2/π=√(1/2)√(1/2+1/2√1/2)√(1/2+1/2(1/2+1/2√1/2))・・・
が得られる.
===================================