階乗の逆数和
当HPがいつもお世話になっているHN「GAI」さんからの出題です。
(平成25年8月29日付け)
Σn=0〜∞ 1/n!=1+1/1!+1/2!+1/3!+1/4!+・・・・=e=2.71828・・・ である。そこで、
X=Σn=0〜∞ 1/(2n)!=1+1/2!+1/4!+1/6!+・・・
Y=Σn=0〜∞ 1/(3n)!=1+1/3!+1/6!+1/9!+・・・
Z=Σn=0〜∞ 1/(4n)!=1+1/4!+1/8!+1/12!+・・・
はそれぞれ何になるでしょう?
(答) らすかるさんが考察されました。(平成25年8月29日付け)
Xは、 e=1/0!+1/1!+1/2!+1/3!+… と 1/e=1/0!-1/1!+1/2!-1/3!+… を足して2で割ったも
のなので、 (e+1/e)/2=1.54308063481524377847… です。
あるいは、cosh(x) の展開式から直ちに、cosh(1)=(e+1/e)/2 です。
Yは、ω=(-1+i・)/2 (1の虚数立方根の一つ)とすると、 1+ω+ω2=0 ですから、
e=1/0!+1/1!+1/2!+1/3!+1/4!+1/5!+… と eω=1/0!+ω/1!+ω2/2!+1/3!+ω/4!+ω2/5!+… と
eω2=1/0!+ω2/1!+ω/2!+1/3!+ω2/4!+ω/5!+… を足して3で割ったものなので、
(e+eω+ eω2)/3={e+2cos(/2)/√e}/3=1.16805831337591852551… です。
Zは、Xに、 cos(1)=1/0!-1/2!+1/4!-1/6!+… を足して2で割った {(e+1/e)/2+cos(1)}/2
なの
で、 (e+1/e+2cos(1))/4=1.04169147034169174793… です。