日期
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主題
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作者(提供者)
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04/15/2000 | 如何證明 a_n=(2/1)*(2/3)*(4/3)*…收歛? |
血
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註:這一題是「血」在留言版請問網友的問題,因已找到解答,特貼 於留言版上,數學王子將其載至網頁中。
【血的說明】(留言抄錄)
1.知道了,在楊維哲的書上有(同學買的,我借來看)
2.是由求∫(sinx)^n dx(x=0 to pi/2,pi為圓周率)導出的
令 I_n=∫(sinx)^n dx(x=0 to pi/2,pi為圓周率)
計算得I_0=pi/2 I_1=1 用部分積分知道:(sinx是-cosx的微分)
I_n=∫(sinx)^(n-1)*sinx dx(x=0 to pi/2)
I_n=-cosx*(sinx)^(n-1)+(n-1)∫(cosx)^2*(sinx)^(n-2) dx (x=0 to pi/2)
=0+(n-1)∫(cosx)^2*(sinx)^(n-2) dx (x=0 to pi/2) =(n-1)∫[1-
(sinx)^2]*(sinx)^(n-2) dx (x=0 to pi/2)
=(n-1)[∫(sinx)^(n-2) dx-∫(sinx)^n dx] =(n-1)I_(n-2) + (1-n)I_n
移項知道
I_n=(n-1)/n*I_(n-2) 分成2種情形
(a)n是偶數
I_n=(n-1)/n*I_(n-2)=[(n-1)(n-3)]/[n*(n-2)]*I_(n-4)=..........={[(n-1)(n-
3)*...*3*1]/[n*(n-2)*...*4*2]}*I_0
=pi/2*[(n-1)(n-3)*...*3*1]/[n*(n-2)*...*4*2]
(b)n是奇數
I_n=(n-1)/n*I_(n-2)=...=[(n-1)(n-3)*..*4*2]/[n*(n-2)*..*3*1] *I_1
=[(n-1)(n-3)*..*4*2]/[n*(n-2)*..*3*1]
由於0 0<(sinx)^(2n+1)<(sinx)^(2n)<(sinx)^(2n-1)
於是知道
I_(2n+1) 上是化簡成:(並取lim n→∞)
lim n→∞(2n)/(2n+1)<=lim n→∞ n{[1*3*..*(2n-1)]/[2*4*...*(2n)]}^2<=1
由夾擊原則知 lim n→∞1/n*{[2*4*...*(2n)]/[1*3*...*(2n-1)]}^2=pi
這就是證明!