■無限積(その33)
[1]pを素数,qを2以上の非素数,rを2以上の自然数とする.このとき,全素数にわたる積
P=Πp^4/(p^4−1)=ζ(4)=π^4/90
であるが,
Q=Πq^4/(q^4−1)=?
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[答]sinπx/πx=Π(1,∞)(1−x^2/n^2)
sinhπx/πx=Π(1,∞)(1+x^2/n^2)
sinπxsinhπx/(πx)^2=Π(1,∞)(1−x^4/n^4)を用います.
Π(1,∞)(n^4/(n^4−x^4))=(πx)^2/sinπxsinhπx
1/(1−x^4)Π(2,∞)(n^4/(n^4−x^4))=(πx)^2/sinπxsinhπx
Π(2,∞)(n^4/(n^4−x^4))=(πx)^2(1−x^4)/sinπxsinhπx
ここで,x→1としてときの極限を考えてみます.ロピタルの定理より
N=Π(2,∞)n^4/(n^4-1)=lim(x→1) (πx)^2(1-x^4)/sinπxsinhπx → 4π/sinh(π)=8π/(expπ−exp(−π)) となります.
Q=N/P
P=π^4/90より,Q=720/π^3(expπ−exp(−π))=1.0084・・・
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