به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
0 امتیاز
374 بازدید
در دانشگاه توسط mansour (784 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 $

ریاضیدان، کسی است که شباهت ها را بین قضایا دریابد. ریاضیدان بهتر کسی است که بتواند شباهت بین برهان ها را ببیند. بهترین ریاضیدان کسی است که بتواند به شباهت بین نظریه ها توجه کند. و می توان تصور کرد که ریاضیدان نهایی کسی است که بتواند شباهت بین شباهت ها را مشاهده کند.
...