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Riemann Zeta函数ζ(2n+1)的2个新的表达式

2012-12-23黄炜

关键词:宝鸡级数正整数

黄炜

(宝鸡职业技术学院基础部,陕西宝鸡 721013)

Riemann Zeta函数ζ(2n+1)的2个新的表达式

黄炜

(宝鸡职业技术学院基础部,陕西宝鸡 721013)

主要研究了ζ函数的表示形式,通过初等及解析的研究方法,给出了关于Riemann Zeta函数ζ(2n+1)的2个新的表达式.

Riemann Zeta函数;初等及解析方法;级数和;收敛

1 引言与结论

并加以证明,式中n为自然数,p为素数.表明当Re(s)>1时二者的值一致,关于这一问题,不少学者作了研究,文献[2-8]分别研究了k=3,5和k=4,6,7的特殊情况,文献[5]获得了一个一般性的结论,即当s为正偶数时,有Euler经典公式

其中B2n为Bernoulli数.

当s为正奇数时有Ramanujan公式

其中,n是任意正整数,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个递推公式,得到了关于Riemann Zeta函数ζ(2n+1)的2个表示式.

定理 设n是任意正整数,则

其中,ζ(n)是Riemann Zeta函数,当n分别取1,2,3时由式(4)有:推论 设k,n是任意正整数,则

2 2个引理

为了证明定理需要下面的引理:

于是对k+1时命题也成立,因此命题对任何自然数k都成立.

3 定理的证明

4 几点注记

1)式(4)及式(5)说明ζ(2n+1)可表示为π2n-1的有理数倍与2个收敛较快的级数之和,的确式(4)及式(5)是式(2)的自然类比.

2)根据文献[8],式(4)及式(5)不仅在理论上为研究ζ(2n+1)建立了有价值的2个新的表达式,而且在计算ζ(2n+1)的近似值方面提供了2个新的有用的公式。特别利用MATLAB软件等高速快捷的计算通道,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]张文鹏.关于Riemann zeta-函数的几个恒等式[J].科学通报,1991,36(4):250-253.

[7]SANKARANARYANAN A.Indian[J].Pure Appl Math,1987,18:794-800.

[8]高军.收敛的p-级数和的进一步估计[J].数学通报,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

国家自然科学基金资助项目(10671155);陕西省自然科学基金资助项目(SJ08A22)

黄炜(1961-),男,陕西岐山人,宝鸡职业技术学院基础部教授,硕士.

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