・はじめに・証明・最後に
どうも、色数です。最近勉強したやつをまとめます。
∑I0(k,r)ζ(k)=ζ(k)ただしI0(k,r)は重さk,深さrの収束インデックス全体の集合
MZVの反復積分表示より∑I0(k,r)ζ(k)=∑ε2,…,εk−1∈{0,1}wt(ε)=r−1I(1,ε2,…,εk−1,0)がわかる(ω0(t)=dtt,ω1(t)=dt1−tとしε1,…,εk∈{0,1}に対しI(ε1,…,εk)=∫0<t1<⋯<tk<1∏i=1kωi(ti)とおいた)∑n=1k−1∑I0(k,n)ζ(k)Xn−1=∑ε2,…,εk−1∈{0,1}I(1,ε2,…,εk,0)Xε2+⋯+εk−1=∫0<t1<⋯<tk<111−t1(1t2+X1−t2)⋯(1tk−1+X1−tk−1)1tkdt1⋯dtk=1(k−2)!∫0<t1<tk<1(∫t1tk(1t+X1−t)dt)k−2dt11−t1dtktk=1(k−2)!∫0<t1<tk<1(lnt1tk+Xln1−tk1−t1)k−2dt11−t1dtktkx=lnt1tk,y=ln1−tk1−t1,dt11−t1dtktk=dxdyex+y−1と変数変換しXn−1で係数比較すると∑I0(k,r)ζ(k)=∫0∞∫0∞∑m=1∞e−m(x+y)(k−n−1)!(n−1)!xk−n−1yn−1dxdy=ζ(k)
∑k=r+1∞∑k∈I0(k,r)ζ(k)Yk−r−1という母関数を考えるこの母関数は|Y|<1で絶対収束する(詳しくは参考文献を参照)ζ(2)∑k=r+1∞(k−2r−1)Yk−r−1=ζ(2)(1−Y)r∑k=r+1∞∑k∈I0(k,r)ζ(k)Yk−r−1=∑0<n1<⋯<nr∑k∈I0(r)Ywt(k)−r−1nk=∑0<n1<⋯<nr∑k∈I0(r)Yk1−1n1k1Yk2−1n2k2⋯Ykr−2nrkr=∑0<n1<⋯<nr1n1−Y1n2−Y⋯1nr(nr−Y)一方で∑k=r+1∞ζ(k)Yk−r−1=∑k=r+1∞∑m=1∞Yk−r−1mk=∑m=1∞1mr(m−Y)また、∑0<r<k∑k∈I0(k,r)ζ(k)Xr−1Yk−r−1を考える(|X|<|1−Y|で収束する)∑0<r<k∑k∈I0(k,r)ζ(k)Xr−1Yk−r−1=∑r=1∞(∑k=r+1∞∑k∈I0(k,r)ζ(k)Yk−r−1)Xr−1=∑r=1∞1(r−1)!∫0<t1<t2<1t2Y−1t1Y(1−t1)(Xln1−t11−t2)r−1dt1dt2…(∗)=∫0<t1<t2<1t2Y−1t1Y(1−t1)exp(Xln1−t11−t2)dt1dt2=∫0<t1<t2<1t2Y−1t1Y(1−t1)(1−t11−t2)Xdt1dt2ここでu=t2t1,v=1−t11−t2と変数変換するとRHS=∑m=1∞1(m−X)(m−Y)上より∑0<r<kζ(k)Xr−1Yk−r−1=∑n=1∞(∑k=r+1∞ζ(k)Yk−r−1)Xr−1=∑r=1∞∑m=1∞Xr−1mr(m−Y)=∑m=1∞1(m−X)(m−Y)以上より∑0<r<k∑k∈I0(k,r)ζ(k)Xr−1Yk−r−1=∑0<r<kζ(k)Xr−1Yk−r−1を係数比較すれば得る
(∗)…∑k=r+1∞∑k∈I0(k,r)ζ(k)Yk−r−1=1(r−1)!∫0<t1<t2<1t2Y−1t1Y(1−t1)lnr−11−t11−t2dt1dt2が成り立つことは[1]のp.23を参照
s≥1,n≥s,k≥n+s、γ(x,y,z;t)=∑k,n,s∑k∈I0(k,r,s)Lik(t)xk−n−syn−sz2s−2という母関数を考える(ここでI0(k,r,s)は重さk深さr高さsな収束インデックス全体の集合を表す)この母関数はt(1−t)d2γdt2+((1−t)(1−x)−yt)dγdt+(xy−z2)γ=1…(1)という超幾何微分方程式を満たす(多重ポリログの微分方程式より)z2=xyとしたときのxk−n−1yn−1の係数は∑s∑k∈I0(k,r,s)Lik(t)=∑k∈I0(k,r)Lik(t)(I0(k,r)=⋃sI0(k,n,s))(1)においてz2=xyとおいたもの(γ¯とおく)を解く階数を下げるためにu=γ¯′とするt(1−t)u′+((1−t)(1−x)−yt)u=1この方程式の解はγ¯(x,y;t)=11−x∫0t(1−w)−y2F1[1−x,1−y2−x;w]dwとなる(t=0で正則である必要があるため)Abelの連続性定理よりγ¯(x,y;1)=11−x∫01(1−w)−y2F1[1−x,1−y2−x;w]dw=∑m=0∞1(m+1−x)(m+1−y)このときxk−r−1yr−1で係数比較することで得る
たけのこさんに教えていただいた他の証明方法はまた出します
バッチを贈ると投稿者に現金やAmazonのギフトカードが還元されます。