レムニスケート周率

レムニスケート周率（レムニスケートしゅうりつ、英: lemniscate constant）とは、円周率のレムニスケートにおける対応物である。レムニスケートを研究する過程で「発見」され、特にカール・フリードリヒ・ガウスが深く研究したとされる。

数学的な記述[編集]

通常は、ギリシャ文字のパイの小文字 $π$ の異字体 $ϖ$ （オメガの小文字 (ω) の上に横棒を1本つけたような形）で表され、実際の数値は、

ϖ = 2.622057554292119810464839589891...

（小数点以下30桁まで）である。なお、長さのパラメータ単位を1としたとき、レムニスケートの周長は、（円の周長が、円周率の倍の値であるのと同様に）レムニスケート周率の倍の値となる。

レムニスケート周率は、第一種完全楕円積分で表され、無理数でもあり、超越数でもある。

すなわち、次の式により求めることができる。

\varpi =2\int _{0}^{1}{\frac {dr}{\sqrt {1-r^{4}}}}={\sqrt {2}}K\left({\frac {1}{\sqrt {2}}}\right)={\frac {\Gamma \left({\frac {1}{4}}\right)^{2}}{2^{3/2}\pi ^{1/2}}}

ただし、ここで $r$ は、レムニスケートの極座標表示

r^{2}=\cos 2\theta \,

の $r$ である。

なお、これと対比して、円周率 $π$ は、次の式で求めることができる。

\pi =2\int _{0}^{1}{\frac {dx}{\sqrt {1-x^{2}}}}