2009/05/03

πの求め方

フーリエ級数展開すげー
関数

f(x)=|x|

(ただし-π≤x<π)の

f(x+2\pi )=f(x)

によって周期的に拡張したf(x)をフーリエ級数展開すると

f(x) = \frac{\pi }{2}-\frac{4}{\pi }(cosx+\frac{cos3x}{3^2}+\frac{cos5x}{5^2}+\cdots)

ってなる。ってことは

|x|=\frac{\pi }{2}-\frac{4}{\pi }(cosx+\frac{cos3x}{3^2}+\frac{cos5x}{5^2}+\cdots)

が-π≤x≤で成り立つ。ここでx=0と置くと、

0=\frac{\pi }{2}-\frac{4}{\pi }(1+\frac{1}{3^2}+\frac{1}{5^2}+\cdots)

整理して

1+\frac{1}{3^2}+\frac{1}{5^2}+\cdots +\frac{1}{(2n+1)^2}+\cdots =\frac{\pi^2}{8}

おーすげー
これをさらに整理

\pi =2 \sqrt{2\Bigl(1+\frac{1}{3^2}+\frac{1}{5^2}+\cdots +\frac{1}{(2n+1)^2}+\cdots \Bigr)}

πってこんなんでも計算できるんだ・・・

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