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\sin x をマクローリン展開すると、


\label{eq1}
\sin x=x-\frac{1}{3!}x^3+\frac{1}{5!}x^5-\frac{1}{7!}x^7+\cdots
(1)

また、\sin x=0 の解は、x=n\pi, (n=0,\pm 1,\pm 2,\pm 3,\cdots) だから、 同じ零点を持つ、無限乗積で表せることができるかもしれない。 よって、


\label{eq2}
\sin x &=& x(x-\pi)(x+\pi)(x-2\pi)(x+2\pi)(x-3\pi)(x+3\pi)\cdots \
       &=& x(x^2-\pi^2)(x^2-(2\pi)^2)(x^2-(3\pi)^2)\cdots \
(2)

と表せないだろうか。しかし、これは、明らかにマクローリン展開と違う。 そこで、


\label{eq3}
\sin x=
x\left\{1-\left(\frac{x}{\pi}\right)^2\right\}
\left\{1-\left(\frac{x}{2\pi}\right)^2\right\}
\left\{1-\left(\frac{x}{3\pi}\right)^2\right\}
\left\{1-\left(\frac{x}{4\pi}\right)^2\right\}
\cdots
(3)
と表すのが正解だろう。(いい加減・・・)

(1)と(3)の x^3 の係数を見比べると、


\label{eq4}
-\frac{1}{6}=-\frac{1}{\pi^2}-\frac{1}{2^2\pi^2}-\frac{1}{3^2\pi^2}-\cdots
(4)

となるので、


\label{eq5}
\frac{1}{1^2}+\frac{1}{2^2}+\frac{1}{3^2}+\frac{1}{4^2}+\cdots = \frac{\pi^2}{6}
(5)

と予想できる。高校生に説明するには、これくらいがいいかもしれない。 (大学生でも!!)