Pi greco – Serie…

Per catturare pi greco sono necessarie infinite somme / prodotti / frazioni

Serie

Leibniz \displaystyle \frac{\pi}{4}=\sum_{n=0}^{+\infty}(-1)^n \frac{1}{2n+1}=1-\frac{1}{3}+\frac{1}{5}-\frac{1}{7}+\dots

Reciproci dei numeri dispari, con segni alterni

Eulero \displaystyle \frac{\pi^2}{6}=\sum_{n=1}^{+\infty}\frac{1}{n^2}=\frac{1}{1^2}+\frac{1}{2^2}+\frac{1}{3^2}+\dots=1+\frac{1}{4}+\frac{1}{9}+\dots

Reciproci dei quadrati…

\displaystyle \frac{\pi^4}{90}=\sum_{n=1}^{+\infty}\frac{1}{n^4}=\frac{1}{1^4}+\frac{1}{2^4}+\frac{1}{3^4}+\dots=1+\frac{1}{16}+\frac{1}{81}+\dots

Reciproci delle quarte potenze…

\pi=1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{4}+\frac{1}{5}+\frac{1}{6}+\frac{1}{7}+\frac{1}{8}+\frac{1}{9}-\frac{1}{10}+\frac{1}{11}+\frac{1}{12}-\frac{1}{13}+\dots

  • Il numero 2 ha segno positivo
  • i numeri primi della forma (4m – 1) hanno segno positivo
  • i numeri primi della forma (4m + 1) hanno segno negativo
  • per i numeri composti il segno è il prodotto dei segni dei singoli fattori.
Bailey
Borwein
Plouffe 
\displaystyle \pi= \sum_{n=0}^{+\infty} \left(\frac{4}{8n+1}-\frac{2}{8n+4}-\frac{1}{8n+5}-\frac{1}{8n+6}\right) \left(\frac{1}{16}\right)^n
Ramanujan

Produttorie

Wallis \displaystyle \frac{\pi}{2}=\prod_{n=1}^{+\infty}\frac{(2n)(2n)}{(2n-1)(2n-1)}=\frac{2}{1}\frac{2}{3}\, \frac{4}{3}\frac{4}{5}\,\frac{\6}{5}\frac{6}{7}\,...=\frac{4}{3}\frac{16}{15}\frac{36}{35}\,...
Eulero \displaystyle \frac{\pi}{4}=\frac{3}{4}\,\frac{5}{4}\,\frac{7}{8}\,\frac{11}{12}\,\frac{13}{12}\,\frac{17}{16}\,\frac{19}{20}\,\frac{23}{24}\,...

Al numeratore vi sono tutti i numeri primi dispari; al denominatore il multiplo di quattro più vicino al numeratore.

Eulero \displaystyle \frac{\pi^2}{6}=\frac{1}{\left(1-\frac{1}{2^2} \right)}\,\frac{1}{\left(1-\frac{1}{3^2} \right)}\,\frac{1}{\left(1-\frac{1}{5^2} \right)}\,\dots

Il prodotto percorre tutti i numeri primi.

Viète \pi=2\,\frac{2}{\sqrt{2}}\,\frac{2}{\sqrt{2+\sqrt{2}}}\,\frac{2}{\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2}}}}\,\dots

Frazioni continue

Numero di Eulero

Wikipedia

In matematica il simbolo e denota una costante molto importante per via delle sue applicazioni in diversi campi.

Poiché e corrisponde ad un numero irrazionale (in particolare ad uno trascendente), non è esprimibile come frazione o come numero decimale periodico.

La sua espressione con 55 cifre decimali è

2,71828 18284 59045 23536 02874 71352 66249 77572 47093 69995 95749.

In ambito internazionale il numero e è chiamato numero di Eulero, in Italia talvolta anche numero di Nepero.

Il numero di Eulero è collegato con la funzione esponenziale, che associa ad un numero reale x il numero dato dalla potenza esp, e con la funzione logaritmo naturale (la funzione inversa dell’esponenziale).

Il numero di Eulero, come pi greco, compare in molte formule notevoli

e=\lim_{n \rightarrow +\infty} \left(1+\frac{1}{n} \right)^n

e^x=\lim_{n \rightarrow +\infty} \left(1+\frac{x}{n} \right)^n

\displaystyle e=\sum_{n=0}^\infty\frac{1}{n!}

\displaystyle e^x=\sum_{n=0}^\infty\frac{x^n}{n!}

e^{i\phi}=\sin{x}+i\cos{x}

e^{i\pi}+1=0

\frac{\partial e^x}{\partial x}=e^x

\displaystyle \int e^x\,dx=e^x+c

\Large \frac{e-1}{2}=\frac{1}{1+\frac{1}{6+\frac{1}{10+\frac{1}{14+\frac{1}{18+...}

Imparare a memoria le cifre?

RISORSE

  1. Wikipedia: E (costante matematica)
  2. Libro di testo: da pag. 28 a pag. 34.