■素数がもたらしたもの(その12)

 これ以上の計算は打ち止めにするが,

  Σk^3Log[k]

  Σk^4Log[k]

では,いずれも-∞という答えがでてしまう.

  ΣLog[k]

  ΣkLog[k]

  Σk^2Log[k]

まで答えを出してくれただけでも,ラッキーといわねばならないかもしれない.

 なお,級数の問題,収束の可否,収束半径しかわからない場合でも,Mathematicaが計算して,具体的な関数を提示してくれる場合がある.  (阪本ひろむ)

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[1]  Σlogk〜(n+1/2)・logn-n+C

  C=1-1/12+1/360-1/1260+1/1680--・・・

定数Cは

  C=1/2・log2π=−ζ’(0)

で与えられる.

[2]  Σklogk〜(n^2/2+n/2+1/12)・logn-n^2/4+C

  C=1/4-1/720+1/5040-1/10080+・・・

定数Cは

  C=1/12−ζ’(−1)

で与えられる.

[3]  Σk^2logk〜(n^3/3+n^2/2+n/6)・logn-n^2/9+n/12+C

  C=1/9-1/6+1/360-1/5040+1/10080-・・・

定数Cは

  C=−ζ’(−2)

で与えられる.

[4]  Σk^3logk〜(n^4/4+n^3/2+n^2/4-1/120)・logn-n^4/16+n^2/12+C

  C=1/16-1/12+1/120-1/5040+1/33600-・・・

[5]  Σk^4logk〜(n^5/5+n^4/2+n^2/3-n/30)・logn-n^5/25+n^3/12-n/30+C

  C=1/25-1/12+1/30-1/1260+1/25200-・・・

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