ベータ関数 $B(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}) = \pi$ を利用して、ガンマ関数 $\Gamma(\frac{1}{2})$ の値を計算する。

解析学ガンマ関数ベータ関数積分
2025/6/2

1. 問題の内容

ベータ関数 B(12,12)=πB(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}) = \pi を利用して、ガンマ関数 Γ(12)\Gamma(\frac{1}{2}) の値を計算する。

2. 解き方の手順

ベータ関数とガンマ関数の関係式を利用する。ベータ関数はガンマ関数を用いて以下のように表せる。
B(x,y)=Γ(x)Γ(y)Γ(x+y)B(x, y) = \frac{\Gamma(x) \Gamma(y)}{\Gamma(x+y)}
問題文より、B(12,12)=πB(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}) = \pi であるから、上記の関係式に x=12x = \frac{1}{2}, y=12y = \frac{1}{2} を代入すると、
B(12,12)=Γ(12)Γ(12)Γ(12+12)=Γ(12)2Γ(1)B(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}) = \frac{\Gamma(\frac{1}{2}) \Gamma(\frac{1}{2})}{\Gamma(\frac{1}{2} + \frac{1}{2})} = \frac{\Gamma(\frac{1}{2})^2}{\Gamma(1)}
Γ(1)=1\Gamma(1) = 1 であるから、
B(12,12)=Γ(12)2B(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}) = \Gamma(\frac{1}{2})^2
問題文より、B(12,12)=πB(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}) = \pi であるから、
π=Γ(12)2\pi = \Gamma(\frac{1}{2})^2
Γ(12)>0\Gamma(\frac{1}{2}) > 0 であるから、
Γ(12)=π\Gamma(\frac{1}{2}) = \sqrt{\pi}

3. 最終的な答え

Γ(12)=π\Gamma(\frac{1}{2}) = \sqrt{\pi}

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