人人都能看懂的數學:用最簡單的方法得到沃利斯公式

2021-01-09 電子通信和數學

沃利斯是17世紀最有才華、最有創造力的科學家之一,他的數學名著《無窮小算術》為牛頓發現微積分奠定了基礎,牛頓也正是從該著名中受到啟發,在沃利斯的基礎上利用插值法發現了著名的二項式定理

但最被大家熟知的就是沃利斯公式了,該公式是第一個把圓周π用有理數極限的形式表達出來,這在當時有非常重要的意義

對沃利斯公式的證明有很多,但最簡單,最直觀的就是運用歐拉發現的正弦函數無窮乘積形式來得到。我們借用上一篇文中的結論:

將X=π/2帶入上面的公式,我們得到

整理化簡,就是

繼續,整理得到

因為sin(π/2)=1,所以我們有

最終得到沃利斯公式的標準形式

這種證明方法是非常簡單的,不需要你高等的數學知識,它是數學史上較早的無窮乘積的例子,也是第一個將π表述為有理數極限形式的公式。

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