insanas
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| - | aa | + | <color #ff7f27> Essa página estará em constante evolução para colecionar curiosidades!</ |
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| + | Seja $ sinc(x)=\frac{sen(x)}{x}, | ||
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| + | $ \int_{0}^{\infty} sinc(x) dx = \int_{0}^{\infty} sinc^2(x) dx = \frac{\pi}{2}. | ||
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| + | Agora que vem a surpresinha: | ||
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| + | $ \int_{0}^{\infty} sinc(x) dx = \frac{\pi}{2} | ||
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| + | $ \int_{0}^{\infty} sinc(x) sinc(\frac{x}{3}) dx = \frac{\pi}{2} | ||
| + | |||
| + | $ \int_{0}^{\infty} sinc(x) sinc(\frac{x}{3}) sinc(\frac{x}{5}) dx = \frac{\pi}{2}, | ||
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| + | $ \int_{0}^{\infty} sinc(x) sinc(\frac{x}{3}) sinc(\frac{x}{5}) sinc(\frac{x}{7}) dx = \frac{\pi}{2} | ||
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| + | ... | ||
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| + | $ \int_{0}^{\infty} sinc(x) sinc(\frac{x}{3}) sinc(\frac{x}{5}) sinc(\frac{x}{7}) \cdots sinc(\frac{x}{13}) dx = \frac{\pi}{2} | ||
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| + | Imagina quanto é | ||
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| + | $ \int_{0}^{\infty} sinc(x) sinc(\frac{x}{3}) sinc(\frac{x}{5}) sinc(\frac{x}{7}) \cdots sinc(\frac{x}{13}) sinc(\frac{x}{15}) dx ? $= | ||
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| + | Deve ser $ \frac{\pi}{2} | ||
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| + | <color # | ||
| + | $ \int_{0}^{\infty} sinc(x) sinc(\frac{x}{3}) sinc(\frac{x}{5}) sinc(\frac{x}{7}) \cdots sinc(\frac{x}{13}) sinc(\frac{x}{15}) dx = $ | ||
| + | |||
| + | $ = \pi(\frac{1}{2} - \frac{6879714958723010531}{935615849440640907310521750000} ) $ | ||
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| + | (Reference https:// | ||
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| + | ===== Fórmula de Wallis para calcular $ \pi$ ===== | ||
| + | A fórmula de Wallis não é muito complicada e podemos provar aqui: | ||
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| + | objetívo é demonstrar que | ||
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| + | $ \frac{\pi}{2} = \frac{2\times 2\times 4\times 4\times \cdots \times 2m \times 2m \times \cdots}{1 \times 3\times 3 \times 5 \times 5 \times \cdots}$ | ||
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| + | Denotamos por $ W_n = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} sen^n(x) dx $ | ||
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| + | é fácil ver que $ W_0=\frac{\pi}{2} $ e $ W_1 =1. $ | ||
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| + | Fazendo um bom exercício de integração por partes podemos mostrar que | ||
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| + | $ W_n = \frac{1}{n} [-cos(x)sen^{n-1}(x)]_{0}^{\frac{\pi}{2}} + \frac{n-1}{n} \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} sen^{n-2}(x) dx. $ | ||
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| + | e portanto | ||
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| + | $ W_n = \frac{n-1}{n} W_{n-1}, n \geq 2. $ Se continuarmos assim obteremos: | ||
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| + | $ W_{2m} = \frac{2m-1}{2m}\frac{2m-3}{2m-2}\cdots \frac{1}{2} W_0 $ | ||
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| + | e para números ímpares: | ||
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| + | $ W_{2m+1} = \frac{2m}{2m-1}\frac{2m-2}{2m-1}\cdots \frac{1}{2} W_1$ | ||
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| + | Já que $ W_0 = \frac{\pi}{2}, | ||
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| + | Dividindo as fórmulas para índices ímpares por índices pares teremos: | ||
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| + | $ \frac{W_{2m+1}}{W_{2m}} = \frac{(2m)(2m) (2m-2)(2m-2)\cdots (2)(2)}{(2m+1)(2m-1)(2m-1)(2m-3)(2m-3)\cdots (3)(3)(1) } \frac{2}{\pi}$ | ||
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| + | e portanto | ||
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| + | $ \frac{\pi}{2} = \frac{(2m)(2m) (2m-2)(2m-2)\cdots (2)(2)}{(2m+1)(2m-1)(2m-1)(2m-3)(2m-3)\cdots (3)(3)(1) } \frac{W_{2m}}{E_{2m+1}} $ | ||
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| + | Agora observe que | ||
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| + | $ 0 \leq sen^{2m+1}(x) \leq sen^{2m}(x) \leq sen^{2m-1}(x), | ||
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| + | e portanto $ W_{2m+1} \leq W_{2m} \leq W_{2m-1}$. isto implica que | ||
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| + | $ 1 = \frac{W_{2m+1}}{W_{2m+1}} \leq \frac{W_{2m}}{W_{2m+1}} \leq \frac{W_{2m-1}}{W_{2m+1}} = \frac{2m+1}{2m}$ | ||
| + | |||
| + | e usando teorema de sandwich concluímos que $ \lim_{m \rightarrow \infty} \frac{W_{2m}}{W_{2m+1}} = 1$ | ||
| + | |||
| + | e assim demonstramos a fórmula de Wallis. | ||
insanas.1693242351.txt.gz · Last modified: 2023/08/28 14:05 by tahzibi