Mi a Wallis-szorzat?

π/2 = ∏ 4n²/(4n²-1)
π = 2 · (2/1) · (2/3) · (4/3) · (4/5) · (6/5) · (6/7) ⋯ Wallis, 1655.

A Wallis-szorzat a π/2-t egyszerű törtek végtelen szorzataként írja fel: (2/1) × (2/3) × (4/3) × (4/5) × (6/5) × (6/7) × ⋯ Minden páros szám kétszer jelenik meg, egyszer nagyobbként és egyszer kisebbként a szomszédainál. Ha elég sok tényezőt összeszorzunk, a szorzat π/2 ≈ 1,5708-hoz tart.

A Wallis-részszorzatok π/2-höz tartanak
1.331.41.471.54π/2W(n)151014n

Wallis-szorzat: (2/1)(2/3)(4/3)(4/5)(6/5)(6/7)... A részszorzatok alulról közelítik a π/2 ≈ 1,5708 értéket, a határ körül ingadozva.

John Wallis ezt a formulát 1655-ben vezette le az ∫₀^(π/2) sinⁿ(x) dx integrálból, az n páros és páratlan eseteinek összehasonlításával. Abban rejlik a különlegessége, hogy tisztán racionális számok szorzásából állítja elő a π-t, geometria nélkül. Ugyanez a szorzat a gammafüggvény azonosságából is előjön: π = Γ(1/2)².

A Wallis-szorzat: váltakozó páros törtek
π/2 = (2/1)·(2/3)·(4/3)·(4/5)·(6/5)·(6/7)·…
= Π_{n=1}^∞ (4n²)/(4n²−1)
Wallis ezt 1655-ben a sin(x) hatványainak integráljait összehasonlítva vezette le. Ez volt az első szorzatformula π-re.

A Wallis-szorzat nagyon lassan konvergál: n tényezőpár után a hiba nagyságrendje 1/(4n). Elméleti jelentősége óriási, mint az egyik legelső végtelen szorzat, amelyet valaha vizsgáltak; megnyitotta az utat a sin(x) = x∏(1 - x²/n²π²) elemzéséhez és a komplex analízisben a végtelen szorzatok egész elméletéhez.

A sin^n(x) integráljai 0-tól π/2-ig: a páros/páratlan minta adja a Wallis-szorzatot
0.530.881.221.57∫₀^(π/2) sinⁿx dx0235n

Páros n-re: I(n) = (π/2)·(1/2)·(3/4)·(5/6)…(n−1)/n. Páratlan n-re: I(n) = 1·(2/3)·(4/5)…(n−1)/n. A szomszédos integrálok hányadosa, I(2n)/I(2n+1) → 1, ebből következik a Wallis-szorzat.

Kapcsolódó témák
Pi (π) Analízis alaptétele Taylor-sor
Használat helye
Matematika
Fizika
Mérnöktudomány
🧬Biológia
💻Számítástudomány
📊Statisztika
📈Pénzügy
🎨Művészet
🏛Építészet
Zene
🔐Kriptográfia
🌌Csillagászat
Kémia
🦉Filozófia
🗺Földrajz
🌿Ökológia
Want to test your knowledge?
Question
Írd fel a Wallis-szorzat első néhány tényezőjét.
tap · space
1 / 10