■オイラー・マクローリンの和公式とトッド作用素(その18)

 ベルヌーイの公式Σk^m=S(m,n)ではn項の和がm項の和としてまとめられるものであった.(その17)では

  Σk^m≒S(m,n)logn

であったが,ここでは

  Σk^m≒S(m,n)logn−n^m+1/(m+1)^2

であることが示される.

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

  C=1/4-1/720+1/5040-1/10080+・・・

  C=1/12−ζ’(−1)

において,

n^2/4は(n^2/2+n/2+1/12)/2の第1項に等しい.

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

  C=1/9-1/6+1/360-1/5040+1/10080-・・・

  C=−ζ’(−2)=ζ(3)/4π^2

において,

n^3/9-n/12の第1項は(n^3/3+n^2/2+n/6)/3の第1項に等しい.

[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-・・・

  c=−11/720−ζ’(−3)

において,

n^4/16-n^2/12の第1項は(n^4/4+n^3/2+n^2/4-1/120)/4の第1項に等しい.

[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-・・・

  C=−ζ’(−4)=3ζ(5)/4π^4

において,

n^5/25-n^3/12+n/30の第1項は(n^5/5+n^4/2+n^3/3-n/30)/5の第1項に等しい.

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