■素数と無限級数(その133)
オイラーは何年も,オイラー級数(1735年)
π^2/6=1+1/2^2+1/3^2+1/4^2+1/5^2+・・・
にとりつかれて,そこに円周率πが現れることに大いに驚き,感動したのであった.
グレゴリー・ライプニッツ級数(1673年)
π/4=1−1/2+1/5−1/7+1/9−1/11+・・・
の左辺にも半径1の円の円周の長さπがおかれている.
この式の右辺は
(1+1/3)^-1(1−1/5)^-1(1+1/7)^-1(1+1/11)^-1(1−1/13)^-1・・・
と書き直すことができる.
すなわち,4で割って3余る素数のところに
(1+1/p)^-1
4で割って1余る素数のところに
(1−1/p)^-1
とおくと,
4=2π・1/2・(1+1/3)(1−1/5)(1+1/7)(1+1/11)(1−1/13)・・・
加藤和也「素数の歌が聞こえる」ぷねうま舎
によると,分子のπは(実数世界での円の長さ)・(2進整数の世界での円の長さ)・(3進整数の世界での円の長さ)・(5進整数の世界での円の長さ)・・・となって,πを素数達が協力しあって生み出している様子を表している
一方,π/4=1−1/2+1/5−1/7+1/9−1/11+・・・の分母の4は円x^2+y^2=1上に整数点が4個あることを表しているという.(ガウスの整数の中の単数が全部で、1,-1,i,-iの4個であることに対応しているのである).
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ガウス素数の約数はこの4つかまたはa+biに単数をかけたものに限ります。
2=(1+i)(1-i)・・・2はガウス素数ではない
3=(a+bi)(a-bi),3=a^2+b^2・・・これを満たす整数a,bは存在しないので、3はガウス素数である。
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