Basilejský problém devětkrát jinak
Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, Tome 67 (2022) no. 4, pp. 201-222
Voir la notice de l'article provenant de la source Czech Digital Mathematics Library
V tomto článku podrobně rozebereme celkem devět řešení tzv. basilejského problému (hledání součtu převrácených hodnot druhých mocnin přirozených čísel). První publikované řešení od L. Eulera využívá rozkladu ``nekonečného polynomu'' na součin kořenových činitelů. Druhé řešení pracuje s Taylorovým rozvojem funkce arkussinus a rekurentním vzorcem pro jistý určitý integrál, třetí je založeno na vztazích mezi goniometrickými funkcemi a exponenciálou a výpočtu limity s využitím l'Hospitalova pravidla. Ve čtvrtém řešení odvodíme výsledek pomocí Parsevalovy rovnosti. V pátém nám poslouží transformace dvojného integrálu a Fubiniova věta. V následujících dvou jsou primárními nástroji funkce gama, digama a trigama. V prvním z nich převedeme problém pomocí funkce digama na výpočet limity, ve druhém pak na základě fyzikální interpretace dostaneme hledaný výsledek jako hodnotu funkce trigama v určitém bodě. Předposlední postup využívá teorii pravděpodobnosti a vzorec pro hustotu podílu dvou náhodných veličin. Poslední se pak opět vrací ke vztahům mezi goniometrickými funkcemi a exponenciálou, pomocí nichž vypočítáme jistý integrál.
@article{PMFA_2022__67_4_a0,
author = {Haluza, Jan},
title = {Basilejsk\'y probl\'em dev\v{e}tkr\'at jinak},
journal = {Pokroky matematiky, fyziky a astronomie},
pages = {201--222},
publisher = {mathdoc},
volume = {67},
number = {4},
year = {2022},
zbl = {07729602},
language = {cz},
url = {http://geodesic.mathdoc.fr/item/PMFA_2022__67_4_a0/}
}
Haluza, Jan. Basilejský problém devětkrát jinak. Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, Tome 67 (2022) no. 4, pp. 201-222. http://geodesic.mathdoc.fr/item/PMFA_2022__67_4_a0/