以下は数学定数πに関する重要な公式の一覧です。これらの公式の多くは、円周率(Pi)またはπの近似値(Period )の記事に記載されています。
ユークリッド幾何学

ここで、Cは円周、dは直径、rは半径です。より一般的には 、

ここで、Lとwはそれぞれ一定幅の曲線の周囲長と幅です。

ここでAは円の面積である。より一般的には、

ここで、Aは半長軸aと半短軸bを持つ楕円で囲まれた領域です。

ここで、Cは長軸aと短軸bを持つ楕円の円周であり、は の算術および幾何反復であり、初期値 および を使用したaとbの算術幾何平均です。 




ここで、Aはアグネーシの魔女とその漸近線の間の面積、 rは定義円の半径です。

ここで、Aは短半径rのスクエアクルの面積、はガンマ関数です。 

ここで、Aは半径rの小さい円と半径kr ( )の大きい円を持つ外転サイクロイドの面積であり、初期点が大きい円上にあると仮定します。 

ここで、Aは角周波数k()と振幅aを持つバラの面積です。 

ここで、Lは焦点距離cのベルヌーイのレムニスケートの周囲長です。

ここで、Vは球の体積、rは半径です。

ここで、SAは球の表面積、rは半径です。

ここで、Hは3 次元球面の超体積、rは半径です。

ここで、SVは 3 次元球の表面積、rは半径です。
正凸多角形
n辺の正凸多角形の内角の和S :

n辺、辺の長さがsの正凸多角形の面積A:

n辺と辺の長さsを持つ正凸多角形の内接円の半径r :

n辺、辺の長さがsの正凸多角形の円周半径R:

物理
- 宇宙定数:

- ハイゼンベルクの不確定性原理:

- 一般相対性理論におけるアインシュタインの場の方程式:

- 真空中の 電気力に関するクーロンの法則:

- 自由空間の透磁率:[注1 ]

- 小さな振幅を持つ単振り子のおおよその周期:

- 振幅(は算術幾何平均) を持つ単振り子の正確な周期:



- バネ定数と質量を持つバネ質量系の周期:



- ケプラーの惑星運動の第三法則:

- 座屈の式:

「ビリヤードのボールが衝突する」パズル:

は、(理想的な条件、摩擦のない完全な弾性体の場合)最初は静止していた質量mの物体が、固定された壁と質量b 2 N mの別の物体との間に衝突し、他の物体に衝突された回数である。[ 1 ] (これは、基数bのπのN桁目 までの数字を示す。)
積分
(2つの半分を積分して単位円の面積を求める)
(半径2の円の4分の1を積分して)




[ 2 ] [注 2 ] (コーシー分布も参照)
(ディリクレ積分を参照)
(ガウス積分を参照)。
(積分の経路が 0 の周りを反時計回りに 1 回曲がる場合。コーシーの積分公式も参照)。
[ 3 ]
(22/7 がπ を超えることの証明も参照)。


(ここでは算術幾何平均である。[ 4 ]楕円積分も参照)
対称的な積分関数の場合、形式の式は式に変換することもできることに注意してください。 


効率的な無限級数
(二重階乗も参照)


(チュドノフスキーアルゴリズムを参照)
(シュリニヴァーサ・ラマヌジャン、ラマヌジャン・佐藤シリーズを参照)
以下はπの任意の 2 進数を計算するのに効率的です。
[ 5 ]
(ベイリー・ボーウェイン・プルーフの式を参照)


πの任意の小数桁を計算するためのプルーフ級数:[ 6 ]

その他の無限級数
(バーゼル問題とリーマンゼータ関数も参照)

ここで、B 2 nはベルヌーイ数です。
[ 7 ]



(円周率のライプニッツの公式を参照)

(ニュートン、オルデンバーグへの第二の手紙、1676年)[ 8 ]
(マダヴァシリーズ)







一般的に、

ここではオイラー数である。[ 9 ]



(グレゴリー係数を参照)
(ここでは上昇階乗)[ 10 ]
(ニラカンタシリーズ)
(ここで番目のフィボナッチ数)

(ここで番目のルーカス数)

(ここでは約数の和の関数)
(ここで はの形の素因数の数である)[ 11 ] [ 12 ]


(ここで はの形の素因数の数である)[ 13 ]



[ 14 ]
最後の2つの式は、

無限に多くの類似した式を生成する。

(バーゼル問題に対するオイラーの解から導出される)
πと調和数に関するいくつかの公式をここに示します。πを含むその他の無限級数は以下のとおりです。[ 15 ]
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ここで、 は上昇階乗を表すポッホハマー記号です。ラマヌジャン・佐藤級数も参照してください。 




(オリジナルのマシンの式)




無限の製品
(オイラー)
ここで、分子は奇数の素数であり、各分母は分子に最も近い 4 の倍数です。

、
(ウォリス積も参照)
(ウォリス積の別の形式)
ヴィエトの式:

Thue-Morse 列を含む二重無限積の公式:

ここで、およびはThue-Morse列(Tóth 2020)である。 



ここで、 となる。 


ここで、 番目のフィボナッチ数です。 


ピタゴラスの三つ組(a,b,c) の場合。

、、が正の実数であるときはいつでも(三角関数の恒等式の一覧を参照)。特別な場合として、 




複雑な関数
(オイラーの恒等式)
任意の複素数 に対して、次の同値性が成り立ちます。 

[ 16 ]
また

格子が2つの周期によって生成されると仮定する。この格子の擬周期をおよびで定義する。ここではワイエルシュトラスのゼータ関数である(は実際には に依存しない)。すると、周期と擬周期はルジャンドル恒等式によって関連付けられる。 








[ 17 ]
(ラマヌジャン、レムニスケート定数です) [ 18 ]
[ 17 ]



4 番目の恒等式の詳細については、オイラーの連分数公式を参照してください。
反復アルゴリズム

(ヴィエトの公式と密接に関連している)
(ここで、はmビットグレイコードのh+1番目のエントリである)[ 19 ]

(二次収束)[ 20 ]
(三次収束)[ 21 ]
(アルキメデスのアルゴリズム、調和平均と幾何平均も参照)[ 22 ]
その他の反復アルゴリズムについては、ガウス・ルジャンドル アルゴリズムとボルワイン アルゴリズムを参照してください。
漸近解析
(中心二項係数の漸近的成長率)
(カタラン数の漸近的成長率)
(スターリング近似)

(オイラーのトーティエント関数は)

記号は、左側と右側の比がのにつれて 1 に近づくことを意味します。 

記号は、左側と右側の差が としてゼロに近づくことを意味します。 

超幾何反転
は超幾何関数である: 

どこ

は2つの平方関数の和です。 
同様に、

どこ

は除数関数です。 
ラマヌジャンの楕円関数の理論によって説明されているように、この性質の式は他にもたくさんあります。
おそらく最も注目すべき超幾何反転は、ラマヌジャンのタウ関数とJ 不変量のフーリエ係数( OEISのシーケンスA000521 ) を含む次の 2 つの例です。 



どちらの場合も

さらに、最後の式をべき級数として展開すると、

と設定すると、の急速に収束する級数が得られる。[注 3 ]


その他
(オイラーの反射公式、ガンマ関数を参照)
(バーゼル問題に対するオイラーの解から導出される。リーマンゼータ関数を参照)
(リーマンゼータ関数の関数方程式)

(ここではハーウィッツゼータ関数であり、導関数は最初の変数に関して取られます)
(ベータ関数も参照)
(ここでagmは算術幾何平均です)
(ここで、およびはヤコビのシータ関数である[ 23 ])

(ガウス[ 24 ] によれば、レムニスケート定数である)
(ここではガウスN関数)
(ここで複素対数の主値)[注4 ]
(nをkで 割った余り)
(円の面積を合計する)
(単位円の面積を求めるためのリーマン和)
(スターリング近似とウォリス積を組み合わせることにより)
(ここではモジュラーラムダ関数)[ 25 ] [注5 ]
(ここで、およびはラマヌジャンのクラス不変量である)[ 26 ] [注6 ]

参照
参考文献
注記
- ^この関係は2019 年の SI 改訂まで有効でした。

- ^ (アークタンジェントの全領域にわたる積分形の周期を与える)
- ^係数はピュイズー級数を逆にすることで得られる 。

で。
- ^最も小さい正の主引数を持つ番目が選択される。

- ^のとき、これはゲルフォンド定数 の代数近似値。


- ^のとき、これはゲルフォンド定数 の代数近似値を与えます。


他の
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