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沃利斯公式


Wallis公式根据无限乘积代表正弦

 sinx=xproduct_(n=1)^infty(1-(x^2)/(pi^2n^2))。
(1)

x=pi/2给予

 1=pi/2product_(n=1)^infty[1-1/((2n)^2)]=pi/2product_,
(2)

所以

pi/2=产品_(n=1)^(infty)[((2n)^2)/((2n-1)(2n+1))]
(3)
=(2·2)/(1·3)(4·4)/(3·5)(6·6)/(5·7)...
(4)

(组织环境信息系统A052928号A063196号).

加速乘积由下式给出

pi/2=电子^s
(5)
=(2/1)^(1/2)((2^2)/(1·3))^(1/4)((2^3·4)/(1·3^3))^(1/8)((2^4·4^4)/(1·3^6·5))^(1/16)...
(6)

哪里

 s=总和(n=1)^infty1/(2^n)总和(k=0)^n(-1)^(k+1)(n;k)ln(k+1)
(7)

(Guillera和Sondow,2005年,Sondow 2005年)。这与产品类似

 e^γ=(2/1)^(1/2)((2^2)/(1.3))^。。。
(8)

 e=(2/1)^(1/1)((2^2)/(1.3))^。。。
(9)

(Sondow,2005年)。

方程式的推导(◇) 由于Y.L。Yung(pers.comm.,1996;由J.Sondow修改,pers.comm,2002)定义了

F(s)个=-锂(-1)
(10)
=1/2+1/2sum_(n=1)^(infty)(-1)^
(11)
=(1-2^(1-s))zeta(s),
(12)

哪里锂(x)是一个多对数泽塔(n)黎曼ζ功能,其收敛于R[s]>-1.求导(11)给予

 F^'(s)=1/2sum_(n=1)^infty(-1)^n[(lnn)/(n^s)-(ln(n+1))/((n+1)^s)],
(13)

它也收敛于R[s]>-1,并插入s=0然后给出

F^'(0)=1/2sum_(n=1)^(infty)(-1)^n[lnn-ln(n+1)]
(14)
=1/2[(-ln1+ln2)+(ln2-ln3)+(-ln3+ln4)+…]
(15)
=1/2英寸((2·2)/(1·3)(4·4)/(3·5)(6·6)/(5·7)…)。
(16)

现在,求zeta函数表达式的导数(◇) 给予

 d/(ds)(1-2^(1-s))zeta(s)=2^(1-s)(ln2)zeta,
(17)

然后再次设置s=0产量

F^'(0)=[d/(ds)(1-2^(1-s))zeta(s)]_(s=0)
(18)
=-ln2-zeta ^'(0)
(19)
=-ln2+1/2ln(2pi)
(20)
=1/2英寸(1/2磅),
(21)

哪里

 zeta^'(0)=-1/2ln(2pi)=-0.918938。。。
(22)

(组织环境信息系统A075700型)遵循阿达玛积对于黎曼ζ函数.等式和平方(◇) 和(◇) 然后给出Wallis公式。

沃利斯公式的推导泽塔^'(0)使用哈达玛产品也可以反转以导出泽塔^'(0)不使用Wallis公式哈达玛产品(Sondow,1994年)。

沃利斯公式也可以表示为

 pi/2=[4^(zeta(0))e^(-zeta^'(0)。
(23)

这个q个-模拟Wallis公式的q=1/2

产品_(k=1)^(infty)(1-q^k)^=1/((1/2;1/2)_infty)
(24)
=3.4627466194...
(25)

(组织环境信息系统A065446号; Finch 2003),其中(q;a)_自由q个-刺猬符号。此常数为第1季度,其中问是数字中遇到的常量搜索.产品的形式正是生成功能对于配分函数P由于Euler,与q个-圆周率.


另请参见

Pi公式,Pippenger产品,q个-圆周率,沃利斯余弦公式

本条目的部分内容由乔纳森·桑多(作者的链接)

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M.Abramowitz和I.A.Stegun。(编辑)。带公式、图形和数学表的数学函数手册,第9版。纽约:多佛,第2581972页。芬奇,S.R。“阿基米德”恒定。“§1.4英寸数学常量。英国剑桥:剑桥大学出版社,第17-28页,2003Guillera,J.和Sondow,J.“二重积分与无穷大一些经典常数的乘积是通过Lerch超越的分析延续得到的。"2005年6月16日。http://arxiv.org/abs/math.NT/0506319.杰弗里斯,H.和Jeffreys,B.S。“沃利斯公式圆周率第15.07节方法数学物理第三版。英国剑桥:剑桥大学出版社,第468页,1988年。J.F.肯尼。和Keeping,E.S。数学《统计学》,第2部分,第2版。新泽西州普林斯顿:Van Nostrand,第63-64页,1951新泽西州斯隆。答:。序列A052928号,A063196号,A065446号,A075700型在线百科全书整数序列的。"Sondow,J.“分析延续基于欧拉变换的Riemann Zeta函数和负整数值系列的。"程序。阿默尔。数学。Soc公司。 120, 421-424, 1994.索多,J.“更快的产品圆周率和一个新的积分ln(pi/2)."阿默尔。数学。每月 112,729-734中,2005沃利斯,J。无限算术。英国牛津,1656年。

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瓦利斯公式

引用如下:

乔纳森·索多埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“沃利斯公式”摘自数学世界--A类Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/WallisFormula.html

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