■オイラー・マクローリンの和公式とトッド作用素(その10)

  Σk^mlogkの計算を始めたい.

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 f(x)=x^mlogx,a=0、b=nとおき,まず,

  ∫(a-h1,b+h2)f(x)dx

を計算する.

  ∫(a-h1,b+h2)f(x)dx

=[x^m+1logx/(m+1)](a-h1,b+h2)−∫(a-h1,b+h2)x^mdx

=[(x^m+1logx−x^m+1)/(m+1)](-h1,n+h2)

=((n+h2)^m+1log(n+h2)−(n+h2)^m+1)−((−h1)^m+1log(−h1)−(−h1)^m+1))/(m+1)

  Td(∂/∂h)∫(a-h1,b+h2)f(x)dx|h=0=狽(k)

の左辺を計算してみる.

  Td(∂/∂h)∫(-h1,n+h2)x^mlogxdx|h=0

=1/(m+1){Td(∂/∂h)(n+h2)^m+1log(n+h2)|h=0−Td(∂/∂h)(−h1)^m+1log(−h1)|h=0−Td(∂/∂h){(n+h2)^m+1)−(−h1)^m+1}|h=0

 ここで,第3項は(その8)に掲げたベルヌーイのベキ和公式

  Σk^m=1/(m+1)・ΣBj(m+1,j)n^(m+1-j)

である.

 また,第1項,第2項にライプニッツの公式

  (uv)^(n)=ΣnCr(u)^(n-r)(v)^(r)

を適用する.続きは次回の宿題としたい.

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