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ポリガンマ関数の特殊値(1/2,1/3,2/3,1/4,3/4,1/6,5/6)

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ポリガンマ関数ψ(m)(z) zQにおける値をψ(m)(1)β(s)を使った形で表します。

定義

mZ0,nZ1

定理

倍数公式

nm+1ψ(m)(nz)=δm,0nlnn+k=0n1ψ(m)(z+kn)

1nk=0n1ψ(z+kn)=1nk=0n1limN(lnNl=0N1z+kn+l)=limN(lnNk=0n1l=0N1nz+nl+k)=limN(lnNj=0Nn+n11nz+j)=limN(lnNj=0Nn1nz+j)=limN(ln(Nn)j=0Nn1nz+j)lnn=ψ(nz)lnnnψ(nz)=nlnn+k=0n1ψ(z+kn)
これをm階微分して定理を得ます。

ガンマ関数の倍数公式を対数微分しても証明できます。

12

ψ(m)(12)=(2m+11)ψ(m)(1)δm,02ln2

定理1にz=12,n=2を代入すると、
2m+1ψ(m)(1)=δm,02ln2+ψ(m)(12)+ψ(m)(1)

14,34

ψ(m)(2±14)=2m(2m+11)ψ(m)(1)±2(4)mm!β(m+1)δm,03ln2

定理1にz=14,n=2を代入すると、ψ(m)(14)+ψ(m)(34)=2m+1ψ(m)(12)δm,02ln2=2m+1[(2m+11)ψ(m)(1)δm,02ln2]δm,02ln2=2m+1(2m+11)ψ(m)(1)6δm,0ln2ψ(m)(14)ψ(m)(34)=(4)m+1m!β(m+1)ψ(m)(2±14)=()()2

13,23

ψ(2m)(3±16)=12[(32m+11)ψ(2m)(1)±π(cot(πx))(2m)|x=13δm,03ln3]

定理1にz=13,n=3を代入すると、32m+1ψ(2m)(1)=δm,03ln3+ψ(2m)(13)+ψ(2m)(23)+ψ(2m)(1)ψ(2m)(13)+ψ(2m)(23)=(32m+11)ψ(m)(1)δm,03ln3相反公式より、ψ(2m)(13)ψ(2m)(23)=π(cot(πx))(2m)|x=13ψ(2m)(3±16)=()()2

16,56

ψ(2m)(3±26)=12[(22m+11)(32m+11)ψ(2m)(1)±(22m+1+1)π(cot(πx))(2m)|x=13]δm,0(2ln2+3ln32)

定理1のn=2の場合において、(左辺)+ψ(2m)(316)=22m+1ψ(2m)(3±16)δm,02ln2min(3±2,31)=3±12(左辺)=22m+1ψ(2m)(3±16)ψ(2m)(316)δm,02ln2=22m[(32m+11)ψ(2m)(1)±π(cot(πx))(2m)|x=13δm,03ln3]12[(32m+11)ψ(2m)(1)π(cot(πx))(2m)|x=13δm,03ln3]δm,02ln2=(右辺)

投稿日:2023718
更新日:20231125
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著者の記事における命題は大半が自分で発見したものであり、 何かしらの論文などに基づいたものではありません。

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