巴塞尔级数的一个小结论

发布时间 2023-06-13 18:25:29作者: MDNTCT

巴塞尔级数的一个小结论

已知

\[\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n^2}=\frac{1}{1^2}+\frac{1}{2^2}+\cdots=\frac{\pi^2}{6} \]

经过运算得

\[\left(1-\frac{1}{2^2} \right )\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n^2}=\frac{1}{1^2}+\frac{1}{3^2}+\frac{1}{5^2}+\cdots \]

继续这样进行下去

\[\begin{aligned} &\left(1-\frac{1}{3^2}\right)\left(1-\frac{1}{2^2} \right )\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n^2}=\frac{1}{1^2}+\frac{1}{5^2}+\frac{1}{7^2}+\cdots\\ &\left(1-\frac{1}{5^2}\right)\left(1-\frac{1}{3^2}\right)\left(1-\frac{1}{2^2} \right )\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n^2}=\frac{1}{1^2}+\frac{1}{7^2}+\frac{1}{11^2}+\cdots \end{aligned} \]

依此类推,最终可以得到

\[\prod_{Prime}\left(1-\frac{1}{p^2}\right)=\frac{6}{\pi^2} \]

这也就是说,任意两个正整数互素的概率为\(\dfrac{6}{\pi^2}\)