■もうひとつのバーゼル問題(その27)
[1]オイラーは無限級数
1+1/4+1/9+1/16+1/25+・・・
を研究した.この級数の和の近似値は1.644934を得たのであるが,それをπ^2/6=1.64493406・・・と推測した.
7桁の数1.644934が偶然にπ^2/6と一致する確率は10^-7に過ぎないのである.これで自信を得たオイラーはこの級数のいくつかの変換から証明に至ったのである.
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[1]n次方程式a0+a1x+a2x^2+・・・+anx^n=0がn根
α1,α2,α3,・・・,αn
をもつならば
an(x−α1)(x−α2)・・・(x−αn)=0
an-1=−an(α1+α2+α3+・・・+αn)
と表すことができる.
[2]同様にa0+a1x+a2x^2+・・・+anx^n=
a0(1−x/α1)(1−x/α2)・・・(1−x/αn)=0
a1=−a0(1/α1+1/α2+1/α3+・・・+1/αn)
と表すことができる.
[3]2n次方程式b0−b1x^2+b2x^4+・・・+(−1)^nbnx^2n=0が2n根
±β1,±β2,±β3,・・・,±βn
をもつならば
b0(1−x^2/β1^2)(1−x^2/β2^2)・・・(1−x^2/βn^2)=0
b1=b0(1/β1^2+1/β2^2+1/β3^2+・・・+1/βn^2)
と表すことができる.
[4]sinx=0,すなわち,
x/1−x^3/1・2・3+x^5/1・2・3・4・5−・・・=0
の根はx=0,±π,±2π,±3π,・・・
sinx/x=0,すなわち,
1−x^2/1・2・3+x^4/1・2・3・4・5−・・・=0
の根はx=±π,±2π,±3π,・・・
[5]sinx/x=(1−x^2/π^2)(1−x^2/4π^2)(1−x^2/9π^2)・・・
1/1・2・3=(1/π^2+1/4π^2+1/6π^2+・・・)
[6]1/1+1/4+1/9+1/16+・・・=π^2/6
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