趣味数学常数pi和e的无穷级数表示

数学常数表

符号

名称

π

≈ 3.14159 26535 89793 23846 26433 83279 50288

圆周率

e

≈ 2.71828 18284 59045 23536 02874 71352 66249

自然对数的底

pi无穷级数表示

对于x≠1且n≥0,有如下等比数列:

趣味数学常数pi和e的无穷级数表示(1)

可以用归纳证明法来验证,计算当n=0和n=k 1时的表达式的值。

也可以令上式的左边表达式=S,两边同时系着以X,然后两个等式相减,化简后即可得到上式的右边表达式。

趣味数学常数pi和e的无穷级数表示(2)

对于-1<x<1:

趣味数学常数pi和e的无穷级数表示(3)

上式也是x=0时的泰勒级数。

趣味数学常数pi和e的无穷级数表示(4)

趣味数学常数pi和e的无穷级数表示(5)

如果我们将等比数列中的x替换成-x²,当1<x<1,时有:

趣味数学常数pi和e的无穷级数表示(6)

y=arctanx的导数

趣味数学常数pi和e的无穷级数表示(7)

对等式两边同时求不定积分(注意arctan0=0),就会得到:

趣味数学常数pi和e的无穷级数表示(8)

令x趋近1,就会得到:

趣味数学常数pi和e的无穷级数表示(9)

上式称为Leibniz定理。

π = 4*∑(-1)^n/(2n 1),其中n=0,1,2,3,……,∞。

π常用的分数近似有:22/7,355/113,3927/1250,52163/16604。

e的无穷级数表示

趣味数学常数pi和e的无穷级数表示(10)

-End-

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