■いろいろの漸化式と母関数(その37)
かなり荒っぽい方法を用いてきたが,実はゼータ関数とベルヌーイ数の間には神秘的な関係があり,偶数ゼータの特殊値は
ζ(2k)=(−1)^k+1π^2k2^2k-1B2k/(2k)!
で与えられる.
母関数
Z(x)=ζ(0)+ζ(2)x^2+ζ(4)x^4+・・・+ζ(2n)x^2n+・・・については
(πz/2)cos(πz/2)/sin(πz/2)=1−Σζ(2k)z^2n/2^2n-1
で与えられる.
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左辺=πiz/2+πiz/{exp(πiz)−1}=1−Σζ(2k)z^2n/2^2n-1
ベルヌーイ数は
t/(expt−1)=ΣBkt^k/k!
で定義されるから
πiz/{exp(πiz)−1}=1−πiz/2+ΣBk(πiz)^k/k!
ΣBk(πiz)^k/k!=−Σζ(2k)z^2n/2^2n-1
より,
ζ(2k)=(−1)^k+1π^2k2^2k-1B2k/(2k)!
が得られる.
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