Oändlig produkt

En oändlig produkt är inom matematiken en produkt som innehåller ett oändligt antal faktorer. Om an betecknar den nte faktorn, kan en sådan produkt skrivas

n = 1 a n = a 1 a 2 a 3 . {\displaystyle \prod _{n=1}^{\infty }a_{n}=a_{1}\;a_{2}\;a_{3}\cdots .}

Konvergens

Det finns två fall då denna produkt sägs konvergera:

  • lim N n = 1 N a n = P 0 {\displaystyle \lim _{N\to \infty }\prod _{n=1}^{N}a_{n}=P\neq 0} , eller
  • Endast ett ändligt antal a n {\displaystyle a_{n}} är lika med 0.

Om något av dessa fall är uppfyllt sägs produkten vara konvergent; i annat fall är den divergent.

Exempel på divergenta produkter

Produkterna

  • n = 1 1 n {\displaystyle \prod _{n=1}^{\infty }{\frac {1}{n}}} och
  • n = 1 0 {\displaystyle \prod _{n=1}^{\infty }0}

är inte konvergenta.

Krav för konvergens

Om a n > 0 {\displaystyle a_{n}>0} så konvergerar n = 1 ( 1 + a n ) {\displaystyle \prod _{n=1}^{\infty }(1+a_{n})} om och endast om n = 1 a n {\displaystyle \sum _{n=1}^{\infty }a_{n}} konvergerar.

Exempel

Exempel på välkända oändliga produkter är Viètes formel för talet π,

2 π = 2 2 2 + 2 2 2 + 2 + 2 2 {\displaystyle {\frac {2}{\pi }}={\frac {\sqrt {2}}{2}}\cdot {\frac {\sqrt {2+{\sqrt {2}}}}{2}}\cdot {\frac {\sqrt {2+{\sqrt {2+{\sqrt {2}}}}}}{2}}\cdots } ,

och Wallis formel för detsamma,

π 2 = 2 1 2 3 4 3 4 5 6 5 6 7 8 7 8 9 . {\displaystyle {\frac {\pi }{2}}={\frac {2}{1}}\cdot {\frac {2}{3}}\cdot {\frac {4}{3}}\cdot {\frac {4}{5}}\cdot {\frac {6}{5}}\cdot {\frac {6}{7}}\cdot {\frac {8}{7}}\cdot {\frac {8}{9}}\cdots .}