の計算

まず,を等比級数に展開すると,
     
となるが,この各項は部分積分により,
     
となる。したがって,求める定積分は,

     

となる。ここで,
     
という公式を使ったが,気になる人のために,その証明も以下に示す。


の証明

証明のために,次の関数を考える。

       ・・・・・・・・・・・・・・  (1)

これは などで0になることと, であることから,以下のように因数分解できる。

     

この式のの係数は, である。

一方(1)は,マクローリン展開を使うと,

となるので,これのの係数は である。したがって,

     ,  すなわち,

であることがわかる。

(参考)  は,ツェータ(ゼータ)関数と呼ばれ, 上の結果は であることを示している。