به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
0 امتیاز
298 بازدید
در دانشگاه توسط mansour (769 امتیاز)

نشان دهید که تساوی زیر برقرار است: $$ \prod _ {n=1} ^ \infty (1+ \frac{1}{ n^{3} } )= \frac{cosh( \frac{ \sqrt{3} \pi }{2} ) }{ \pi } $$

1 پاسخ

+1 امتیاز
توسط قاسم شبرنگ (4,161 امتیاز)
انتخاب شده توسط mansour
 
بهترین پاسخ

نبوغ و کوشش وایرشترایس به ما نشان داد که:

$ \Gamma (z)= \frac{e^{- \gamma z}}{z} \prod _{n=1}^ \infty \frac{e^ \frac{z}{n} }{(1+ \frac{z}{n})} $

که در آن $ \gamma $ ثابت اویلر است.حالا می توان نتیجه گرفت:

$ \frac{1}{ \Gamma (z)} =ze^{\gamma z}\prod _{n=1}^ \infty (1+ \frac{z}{n} )e^{- \frac{z}{n} } \Rightarrow \prod _{n=1}^ \infty (1+ \frac{z}{n} )e^{- \frac{z}{n} } = \frac{e^{- \gamma z}}{ z\Gamma (z)} $

حالا توجه کنید که اگر $1,w,w^2$ ریشه های سوم $-1$ باشند آنگاه برای عدد طبیعی $n$ ، $ \frac{1}{n} , \frac{w}{n} , \frac{w^2}{n} $ ریشه های سوم $ \frac{-1}{n^3} $ اند لذا داریم:

$(1+ \frac{1}{n^3} )=(1+ \frac{1}{n} )(1+ \frac{w}{n} )(1+ \frac{w^2}{n} )$

$ \Rightarrow \prod _{n=1}^ \infty (1+ \frac{1}{n^3}) = \prod _{n=1}^ \infty (1+ \frac{1}{n})\prod _{n=1}^ \infty (1+ \frac{w}{n})\prod _{n=1}^ \infty (1+ \frac{w^2}{n})$

از طرفی دیگر:

$\prod _{n=1}^ \infty e^{ \frac{-1}{n} }=e^{ -\sum _{n=1}^ \infty \frac{1}{n} }=1=\prod _{n=1}^ \infty e^{ \frac{-w}{n} }=\prod _{n=1}^ \infty e^{ \frac{-w^2}{n} }$

$ \Rightarrow \prod _{n=1}^ \infty (1+ \frac{1}{n^3})= \frac{e^{- \gamma }}{1.\Gamma (1)} . \frac{e^{-w}}{w \Gamma (w)} . \frac{e^{-w^2}}{w^2 \Gamma (w^2)} = \frac{e^{-(1+w+w^2) \gamma } }{ \Gamma (1+w) \Gamma (1+w^2)} = \frac{1}{ \Gamma (1+w) \Gamma (1+w^2)} $

$= \frac{1}{ \Gamma (1+w) \Gamma (1-(1+w))} = \frac{sin( \pi (1+w)) }{ \pi } = \frac{sin( \frac{ \pi }{2} + \frac{ \sqrt{3} \pi }{2} i)}{ \pi } = \frac{cosh( \frac{ \sqrt{3} \pi }{2} )}{ \pi } $(???)

$ \Box $

برای ترجمه ی یک جمله از انگلیسی به فرانسوی دو چیز ضروری است. اول، باید جمله ی انگلیسی را تماما بفهمیم. دوم، باید با اصطلاحات ویژه ای که در زبان فرانسوی هستند آشنا باشیم. این وضعیت خیلی شبیه هنگامی است که سعی داریم شرط را که با کلمات بیان شده است با نمادهای ریاضی بیان کنیم. اول، باید آن را تمام درک کنیم. دوم، باید با اصطلاحات ریاضی ریاضی آشنا باشیم.
...