黃煒
(寶雞職業(yè)技術學院基礎部,陜西寶雞 721013)
Riemann Zeta函數(shù)ζ(2n+1)的2個新的表達式
黃煒
(寶雞職業(yè)技術學院基礎部,陜西寶雞 721013)
主要研究了ζ函數(shù)的表示形式,通過初等及解析的研究方法,給出了關于Riemann Zeta函數(shù)ζ(2n+1)的2個新的表達式.
Riemann Zeta函數(shù);初等及解析方法;級數(shù)和;收斂
并加以證明,式中n為自然數(shù),p為素數(shù).表明當Re(s)>1時二者的值一致,關于這一問題,不少學者作了研究,文獻[2-8]分別研究了k=3,5和k=4,6,7的特殊情況,文獻[5]獲得了一個一般性的結論,即當s為正偶數(shù)時,有Euler經(jīng)典公式
其中B2n為Bernoulli數(shù).
當s為正奇數(shù)時有Ramanujan公式
其中,n是任意正整數(shù),αβ=π2,(α>0,β>0).
本文利用初等及解析方法,逐步推出ζ(2n+1)的2個遞推公式,得到了關于Riemann Zeta函數(shù)ζ(2n+1)的2個表示式.
定理 設n是任意正整數(shù),則
其中,ζ(n)是Riemann Zeta函數(shù),當n分別取1,2,3時由式(4)有:推論 設k,n是任意正整數(shù),則
為了證明定理需要下面的引理:
于是對k+1時命題也成立,因此命題對任何自然數(shù)k都成立.
1)式(4)及式(5)說明ζ(2n+1)可表示為π2n-1的有理數(shù)倍與2個收斂較快的級數(shù)之和,的確式(4)及式(5)是式(2)的自然類比.
2)根據(jù)文獻[8],式(4)及式(5)不僅在理論上為研究ζ(2n+1)建立了有價值的2個新的表達式,而且在計算ζ(2n+1)的近似值方面提供了2個新的有用的公式。特別利用MATLAB軟件等高速快捷的計算通道,即可得到需要的近似值.
[1]SRIVASTAVA H M,CHOI J S.Series Associated with The Zeta and Related Functions[M].London:Kluwer Academic Publishers,2001.
[2]KANEMITSU S,TSUKADA H.Vistas of Special Functions[M].London:World Scientific,2007.
[3]LI Hai-long,TODA M.Elaboration of some results of Srivastava and Choi[J].Journal of Analysis and Application,2006(25): 517-533.
[4]KOSHLYAKOV N S.Investigation of some questions of analytic theory of the rational and quadratic fieldsⅡ(Russian)[J].Izv.Akad.Nauk SSSR,Ser.Mat.,1954,18:213-260.
[5]LI Hai-long.On generalized Euler constants and an integral related to the Piltz divisor problem[J].Siaulai Math.Phys.Sem.,2005,8:81-93
[6]張文鵬.關于Riemann zeta-函數(shù)的幾個恒等式[J].科學通報,1991,36(4):250-253.
[7]SANKARANARYANAN A.Indian[J].Pure Appl Math,1987,18:794-800.
[8]高軍.收斂的p-級數(shù)和的進一步估計[J].數(shù)學通報,1991(11):36-37.
Two New Formula for the Riemann Zeta-function ζ(2n+1)
HUANG Wei
(Department of Basis,Baoji Vocational and Technical College,Baoji 721013,China)
In this paper,the representations for the ζ-function were studied,and two new formula for Zeta-function ζ(2n+1)were obtained with the methods of the elementary and analytic.
Riemann Zeta function;elementary and analytic methods;sum of series;convergence
O 156.4
A
1004-1729(2012)01-0001-06
2011-07-01
國家自然科學基金資助項目(10671155);陜西省自然科學基金資助項目(SJ08A22)
黃煒(1961-),男,陜西岐山人,寶雞職業(yè)技術學院基礎部教授,碩士.