■ファウルハーバー・ヤコビ・ベルヌーイ(その3)
【3】ベルヌーイ
ベルヌーイはこの式の列を見て,次のようなパターンを発見しました.一般式の形で書くと,Ss=Σk^sは
Ss=1/(s+1){B0n^(s+1)+s+1C1B1n^s+・・・+s+1CsBsn}
=1/(s+1)Σ(K=0-s)(s+1,k)Bk(n+1)^(s+1-k)
と,ベルヌーイ数Bnを含む式で表すことができます.
[1]Σk^s=1^s+2^s+3^s+・・・+n^sはnのs+1次の多項式になる.また,すべてのΣk^sはn(n+1)を因数として含む.
[2]s+1次の係数は1/(s+1),s次の係数は1/2
[3]s−1次の係数は欠けない.
[4]s−3,s−5,s−7,・・・次の係数は欠けない.
[5]s−2,s−4,s−6,・・・次の係数は欠落.
これより,
Σk^s=1^s+2^s+3^s+・・・+n^s
=n^s+1/(s+1)+n^s/2+p/2・An^s-1+p(p−1)(p−2)/4!・Bn^s-3+p(p−1)(p−2)(p−3)(p−4)/6!・Cn^s-5+・・・
A=1/6,B=−1/30,C=1/42,D=−1/30,E=5/66,F=−691/2730,G=7/6,・・・と続く.これがベルヌーイ数で,A〜GはB2〜B14になっている.
[6]s−1次の係数については,A=1/6として,
A・p/2=A/2・pC1
[7]s−3次の係数については,B=−1/30として,
B・p(p−1)(p−2)/4!=B/4・pC3
[8]s−5次の係数については,C=1/42として,
C・p(p−1)(p−2)(p−3)(p−4)/6!=C/4・pC5
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