■オイラー・マクローリンの和公式とトッド作用素(その13)
第3項については,f(x)=x^m,a=1,b=nとおき,
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^mdx|h=0
=Td(∂/∂h)((n+h2)^m+1−(1−h1)^m+1)/(m+1)|h=0
=1/(m+1){Td(∂/∂h)(n+h2)^m+1|h2=0−Td(∂/∂h)(1−h1)^m+1)|h1=0}
ここで,二項定理
(u+v)^n=ΣnCru^n-rv^r
を適用する.
(n+h2)^m+1=ΣnCrn^m+1-rh2^r
Td(∂/∂ξ)=ΣBj/j!(∂/∂ξ)^j=1+1/2(∂/∂ξ)+1/12(∂/∂ξ)^2+・・・
より,
Td(∂/∂h)(n+h2)^m+1|h2=0
=ΣBj/j!(∂/∂h2)^j(n+h2)^m+1|h2=0
=ΣBj(m+1,j)n^(m+1-j)
また,
Td(∂/∂h)(1−h1)^m+1|h1=0
=(−1)^m+1Bm+1=Bm+1
したがって,ベルヌーイのベキ和公式
Σk^m=1/(m+1)・ΣBj(m+1,j)n^(m+1-j)
が得られたことになる.
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