■素数と無限級数(その86)

Pk=Σ1/n(n+k)とすると

n→∞のとき

Pk→Hk/k

P1→1,P2→3/4,P3→11/18,・・・ 

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このことを積分風に書くと

P3=Σ1/n(n+3)=-1/3・[1/x+1/(x+1)+1/(x+2)](1,∞)=11/18

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このことの裏にはジガンマ関数が見え隠れする

(3)ポリガンマ関数

 ガンマ関数の対数微分であるジガンマ関数φ(x)は

φ(x)=d/dx{logΓ(x)}=Γ'(x)/Γ(x)

で定義されます.また,その逐次導関数φ’(x),φ”(x),・・・,φ^(k)(x),すなわち,トリガンマ関数,テトラガンマ関数,ペンタガンマ関数などを総称してポリガンマ関数と呼びます.

 引数が整数のときのジガンマ・トリガンマ関数

φ(n)=Σ1/kーγ,φ’(n)=π^2/6-Σ1/k^2

また,

φ^(k)(x)=(-1)^(k+1)k!Σ1/(n+x)^(k+1)より,x=1におけるポリガンマ関数値は,

φ(1)=-γ,φ'(1)=π2/6=ζ(2),φ^(k)(1)=(-1)^(k+1)k!ζ(k+1)

になります.

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