數學帝,求救啊。。。過程要詳細,謝謝
答案是pi^4/90。pi是圓周率。
考慮函數f(x)=x^4-2*pi*pi*x^2在區間(-pi,pi)裏的傅立葉級數展開。
具體要算直流分量和每項cos(nx)的系數。(因為f(x)偶函數,無sin(nx)的項)
第壹項(直流分量)的系數值等於積分(-pi,pi) {1/2/pi*f(x)cos(nx)dx}=-7/15*pi^4。
其他每壹項cos(nx)系數的值等於積分(-pi,pi) {1/pi*f(x)cos(nx)dx},妳具體計算壹下。妳會發現,每項cos(nx)的系數正好包含1/n^4這個量(具體值我也忘了)。
然後,把x取成pi,列左右相等(原f(x)和它的傅立葉級數展開值在x=pi處的值應該相等),就能得到結論。
-pi^4=-7/15*pi^4+48*sum(1/n^4).
則sum(1/n^4)=pi^4/90。
著名的sum(1/n^2)=pi^2/6結論,也可以用類似這個方法得出來(取f(x)=x^2)。
希望對妳有所啟發。