[公式]

[公式]

[公式]

[公式]

[公式]

[公式]

[公式]

[公式]

[公式]

[公式]

[公式]

[公式]

…………

實際上,我們有:

[公式]

[公式]

其中:

[公式] 為 Riemann Zeta 函數

[公式] 為 Dirichlet Beta 函數 [公式] 為伯努利數 [公式] 為歐拉數

證明懶得寫了,見:

Aries:黎曼ζ函數、狄利克雷β函數:ζ(2n)與β(2n+1)的另一種巧妙求法?

zhuanlan.zhihu.com圖標

自己推一個試試。常見的圓周率展開式給出的結果通常都是圓周率的正數冪,我們不妨試試別的:

眾所周知,我們可以毫不費勁地算出 [公式]

而由 [公式] 可知,等式左側等同於 [公式]

根據廣義二項式定理 [公式] ,可知:

[公式]

事實上:

[公式]

其中雙階乘的定義為 [公式]

代入回原式,得:

[公式]

又因為:

[公式]

有:

[公式]


由於本人水平有限,還希望知友們能夠幫忙驗證一下這個公式的準確性。若公式有誤,歡迎在評論區指出!


方案一:由 (J.Grengory, 1671) 和 (Leibniz, 1673) 提出

利用級數展開式

[公式]

開闢了以反正切函數計算 [公式] 的新時代:

[公式]

然而收斂速度非常慢,需 [公式] 項才精確到 [公式]

方案二:由 (Newton, 1676) 提出

利用級數展開式

[公式]

得到了計算 [公式] 的新方法:

[公式]

大大加快了收斂速度,僅 [公式] 項便可精確到 [公式] ,取前 [公式] 項可精確到 [公式] 位有效數字。

方案三:由 (Fourier, 1822) 提出

利用Fouier級數

[公式]

[公式] ,可得一種新的 [公式] 的計算方法:

[公式]

然而收斂速度比較慢,需 [公式] 項才精確到 [公式]

方案四:由 (Riemann, 1859) 提出

利用 [公式] 函數的第一積分表示

[公式]

[公式] ,又得到了一種新的計算 [公式] 的方法:

[公式]

收斂速度相對來說還是比較快的,僅需 [公式] 項便可精確到 [公式]

方案五:Ramanujan 表示,你們全是弟弟!

這貨在1910年代憑「直覺」寫出了這麼一個公式:

[公式]

[公式] 項, [公式] 位有效數字:

[公式]

[公式] 項, [公式] 位有效數字:

[公式]

這是魔法吧???

需要注意的是,該公式直到1987年才由Jonathan Borwein和Peter Borwein基於橢圓積分變換的理論給出證明。


BBP公式: [公式]

利用這個公式可以計算 [公式] 小數點後任意一位。


可參考2020北京高考數學第十題

題很簡單,思路不錯


關於圓周率的級數近似逼近,我寫了一篇文章,分享一下~

高等數學(十一)圓周率的級數逼近 - 知乎

Chenglin Li:高等數學(十一)圓周率的級數逼近


我之前寫過一個這方面的回答,當然只是眾多級數表示中的一小部分。

只用加減乘除取極限這五種運算如何表示圓周率派?據說所有無理數都可以這樣獲得??

www.zhihu.com圖標


不是無窮級數,但是也能表示出圓周率:

[公式]

我並不知道該怎麼證明,求各位幫幫我。


抱歉,這式子其實不成立,不過左右兩邊的差很小。詳見:

Reimu Hakurei:如何證明這個和圓周率相關的積分式??

www.zhihu.com圖標


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