■素数がもたらしたもの(その24)

  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.

 一方,

  −ζ’(1-s)=(2^(1-s)π^-sζ(s)Γ(s))’cosπs/2−(2^(1-s)π^-sζ(s)Γ(s))・π/2sinπs/2

となって,sが奇数のとき,-ζ’(1-s)とζ(s)の関係を計算することができる.

[1]s=3

  −ζ’(−2)=1/4・π^-3ζ(3)・2・π/2=ζ(3)/4π^2

[2]s=5

  −ζ’(−4)=1/16・π^-5ζ(5)・24・π/2=3ζ(5)/4π^4

[3]s=1

  −ζ’(0)=−π^-1ζ(0)・π/2=−ζ(0)/2

であるから,ζ(0)=1/2でなく,ζ(0)=−log2πで計算していることになる.

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  ζ(s)=2Γ(1-s)sin(πs/2)(2π)^(s-1)ζ(1-s)

  ζ(1-s)=2Γ(s)sin(π(1-s)/2)(2π)^(-s)ζ(s)

  ζ(1-s)=(2Γ(s)(2π)^(-s)ζ(s))sin(π(1-s)/2)

  −ζ’(1-s)=(2Γ(s)(2π)^(-s)ζ(s))’sin(π(1-s)/2)-(2Γ(s)(2π)^(-s)ζ(s))・π/2cosπ(1-s)/2

でも,sが奇数のとき,-ζ’(1-s)とζ(s)の関係を計算することができる.

[1]s=3

  −ζ’(−2)=4(2π)^-3ζ(3)・π/2=ζ(3)/4π^2

[2]s=5

  −ζ’(−4)=48(2π)^-5ζ(5)・π/2=3ζ(5)/4π^4

[3]s=1

  −ζ’(0)=−2(2π)^-1ζ(0)・π/2=−ζ(0)/2

であるから,ζ(0)=1/2でなく,ζ(0)=−log2πで計算していることになる.

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[雑感]

 実はsが偶数のときの-ζ’(1-s)とζ(s)の関係を計算することができるのではときたいしていたのであるが,

  −ζ’(1-s)=(2Γ(s)(2π)^(-s)ζ(s))’sin(π(1-s)/2)-(2Γ(s)(2π)^(-s)ζ(s))・π/2cosπ(1-s)/2

  −ζ’(1-s)=(2Γ(s)(2π)^(-s)ζ(s))’cosπs/2-(2Γ(s)(2π)^(-s)ζ(s))・π/2sinπs/2

となって

  −ζ’(1-s)=(2^(1-s)π^-sζ(s)Γ(s))’cosπs/2−(2^(1-s)π^-sζ(s)Γ(s))・π/2sinπs/2

とまったく同じである(残念!).

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