■レーマーの定数(その16)
Σ(1,∞)1/(a^2+n^2)=π/(2atanh(aπ))−1/(2a^2)
Σ(1,∞)(−1)^nー1/(a^2+n^2)=−π/(2asinh(aπ))+1/(2a^2)
Σ(1,∞)1/(a^2−n^2)=π/(2atan(aπ))−1/(2a^2)
Σ(1,∞)(−1)^nー1/(a^2−n^2)=−π/(2asin(aπ))+1/(2a^2)
Σ(1,∞)1/(1+a^2n^2)^2=π^2/(2sinh(x/a))^2+π/(4atanh(x/a))−1/2
Σ(1,∞)1/(1−a^2n^2)^2=π^2/(2sin(x/a))^2+π/(4atan(x/a))−1/2
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Σ1/(n^2-n+1)=Σ1/{(n-1/2)^2+3/4}=Σ4/{(2n-1)^2+3}であるから
Σ(1,∞)1/(n^2+3)=π/(2√3tanh(√3π))−1/(6)
の奇数項のみを加算したものの4倍に等しい。
Σ(1,∞)1/(n^2+3)の偶数項のみ加算すると
Σ1/{(2n)^2+3}=1/4Σ1/{(n)^2+3/4}であるから
Σ(1,∞)1/(n^2+3/4)=π/(√3tanh(√3/2π))−1/(3/2)
の1/4になる。
したがって、求める値は
4{π/(2√3tanh(√3π))−1/(6)-1/4{π/(√3tanh(√3/2π))−1/(3/2)}}
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{2π/√3tanh(√3π))−2/3-{π/(√3tanh(√3/2π))+2/3}}
{2π/√3tanh(√3π))-π/(√3tanh(√3/2π)}
{2π/√3・(1+tanh^2(√3/2π))/2tanh(√3/2π))-π/(√3tanh(√3/2π)}
{π/√3・(1+tanh^2(√3/2π))/tanh(√3/2π))-π/(√3tanh(√3/2π)}
{π/√3・(tanh^2(√3/2π))/tanh(√3/2π)
{π/√3・(tanh(√3π/2))
{π/√3・{exp(√3π)-1}/{exp(√3π)+1}・・・1にならない
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数値計算では1.79815となった
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もともとの問題は
u1=2,un+1=un^2-un+1で定義される数列を考える。
u1=2,u2=3,u3=7,u4=43,u5=1807,・・・
1/2+1/3+1/7+1/43+1/1807+・・・=1
という問題だったのであるが、間違って伝わって
Σ1/(n^2-n+1)にすり替わってしまっていたようだ…
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u1=2,un+1=un^2-un+1で定義される数列を考える。
u1=2,u2=3,u3=7,u4=43,u5=1807,・・・
エジプト分数表示
1/2+1/3+1/7+1/43+1/1807+・・・=1
をもつ
uk=1+u0u1・・・uk-1
uk=uk-1(uk-1-1)+1
uk-1=1+u0u1・・・uk-2
uk-1-1=u0u1・・・uk-2
uk-1(uk-1-1)+1=u0u1・・・uk-1+1=uk
uk-1=uk-1(uk-1-1)
1/(uk-1)=1/(uk-1-1)-1/uk-1
Σ1/(uk-1)=Σ{1/(uk-1-1)-1/uk-1} (k=2-5)
1/2+1/6+1/42+1/1806=(1/1-1/2)+(1/2-1/3)+(1/6-1/7)+(1/42-1/43)
1/1806=(1/1-1/2)+(-1/3)+(-1/7)+(-1/43)
1=1/2+1/3+1/7+1/43+1/1806
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an=n!(n+2)も同様に変形できないだろうか?
an+1=(n+1)!(n+3)=n!(n+1)(n+3)=n!(n+2-1)(n+2+1)=n!(n+2)^2-n!
=an(n+2)-an/(n+2)・・・NG
an=(n+1)!+n!
1/an=1/{(n+1)!+n!}・・・NG
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