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26 數 學 傳 播 36 卷 1 期 民 101 年 3 月<br />
(3.7)、 (3.8) 兩 式 比 較 係 數<br />
因 此<br />
註 解 :<br />
1<br />
π 2<br />
ζ(2) =<br />
∞<br />
∑<br />
n=1<br />
∞∑<br />
n=1<br />
1<br />
n 2 = 1 6 , 1<br />
2π 4<br />
∞<br />
∑<br />
n=1<br />
1<br />
n 4 = 1<br />
180 , · · ·<br />
∞<br />
1<br />
n = π2<br />
2 6 , ζ(4) = ∑ 1<br />
n = π4<br />
4 90 , · · · □<br />
n=1<br />
(1) 實 際 上 由 (3.7)、 (3.8) 可 以 得 出 所 有 的 ζ(2n), n ∈ N。<br />
(2) 如 果 令 x = π 2<br />
則 由 正 弦 函 數 的 無 窮 乘 積 (3.6) 可 得 Wallis 乘 積 (John Wallis; 1616–<br />
1703)<br />
∞<br />
π<br />
2 = ∏<br />
n=1<br />
2n<br />
2n − 1 ·<br />
(<br />
2n 2 · 2<br />
2n + 1 = 1 · 3<br />
) ( 4 · 4<br />
3 · 5<br />
) ( 6 · 6<br />
5 · 7<br />
) ( 8 · 8<br />
7 · 9<br />
當 然 有 興 趣 還 可 嘗 試 x = π 、 π、· · · 等 等<br />
6 4<br />
π<br />
2 = 3 ( )( )( )( 6 · 6 12 · 12 18 · 18 24 · 24<br />
2 5 · 7 11 · 13 17 · 19 23 · 25<br />
( )( )( )(<br />
√ 2 · 2 6 · 6 10 · 10 14 · 14<br />
2 =<br />
1 · 3 5 · 7 9 · 11 13 · 15<br />
) ( ) 10 · 10<br />
· · · (3.9)<br />
9 · 11<br />
)<br />
· · ·<br />
)( 18 · 18<br />
17 · 19<br />
Wallis 乘 積 可 以 表 示 為<br />
( 2 ( ) 2 ( ) 2 2 4 2n 1<br />
lim<br />
· · ·<br />
n→∞ 1)<br />
3 2n − 1 2n + 1 = π 2<br />
或<br />
這 相 當 於<br />
1 · 3 · 5 · · · · (2n − 1)<br />
2 · 4 · 6 · · · · 2n<br />
2<br />
lim<br />
n→∞ 1 · 4<br />
3 · 6<br />
5 · · · · 2n<br />
2n − 1<br />
1<br />
√ = √ π n<br />
)<br />
· · ·<br />
( ) ( )<br />
= 1 2n −1/2<br />
= (−1) n ≈ √ 1<br />
2 2n n<br />
n nπ<br />
(3) π 可 以 透 過 Wallis 乘 積 來 表 示 但 是 π 也 有 其 它 表 現 式 : 利 用 倍 角 公 式 可 得 到 正 弦 函 數<br />
sin x 的 另 一 種 無 窮 乘 積<br />
sin x<br />
x = cos x 2 cos x 4 cos x 8 cos x 16 · · ·<br />
sinh x<br />
= cosh x x 2 cosh x 4 cosh x 8 cosh x 16 · · · (3.10)