
ChronoMath,
une chronologie des MATHÉMATIQUES
à l'usage des professeurs de
mathématiques, des étudiants et des élèves des lycées & collèges
Si l'on applique l'égalité de
Parseval
à la fonction f définie comme étant 2π-périodique
et
égale à | x | sur l'intervalle
[-π,+π],
on obtient :
C'est la valeur de ζ(4). Pour démontrer ce résultat, on
développe f en série de Fourier
: les bn sont nuls,
ao = π et :

Voir le calcul de ζ(2)
: »
Sur [o,π],
f(x) = x et par symétrie, on voit que :
L'application de l'égalité de
Parseval
fournit :

Or , on peut écrire, en distinguant les
termes de rang pair et impair :
, soit :

Ce qui conduit au résultat annoncé vu que 1 - 1/16 =
15/16.
i
Pour
info :
- 1 - 1/24 + 1/34 - 1/44 + ...
+ (-1)n-1/n4 + ... =
7π4/720
- 1 - 1/2p + 1/3p - 1/4p + ...
+ (-1)n-1/np + ... =
(1 - 1/2p-1)ζ(p)
- 1 + 1/32 + 1/52 + 1/72 + ... =
3π2B1/4
= π2/8
- 1 + 1/3p + 1/5p +
1/7p + ... + 1/(2n+1)p + ... =
(1 - 1/2p)ζ(p)
- ζ(2)
= 1 + 1/22 + 1/32 + 1/42 + ... =
π2B1 =
π2/6
:
: » calcul
- ζ(3) =
1,20205690...
: »
Apery
- ζ(4)
= 1 + 1/24 + 1/34 + 1/44 + ... =
π4B2/3
= π4/90
- ζ(5)
= 1 + 1/25 + 1/35 + 1/45 + ... =
1,036927755...
- ζ(6)
= 1 + 1/26 + 1/36 + 1/46 + ... =
2π6B3/45
- ζ(7)
= 1 + 1/27 + 1/37 + 1/47 + ... =
1,008349277...
- ζ(8)
= 1 + 1/28 + 1/38 + 1/48 + ... =
π8B4/315
= π8/9450
Les nombres ζ(2n)
sont
liés aux nombres
de Bernoulli
Bn par la formule :
ζ(2n)
= 1 + 1/22n + 1/32n + 1/42n + ... =
22n-1 × π2n ×
Bn/(2n)!
© Serge Mehl -
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