الأحد، 18 نوفمبر 2018

Dirichlet L-Series


A ديريتشليت L-series هو عبارة عن سلسلة من النموذج
 L_k (ق، تشي) = sum_ (ن = 1) ^ inftychi_k (ن) ن ^ (- ق)،
(1)
حيث إن الرقم النظري للحرف chi_k (ن) هو دالة صحيحة مع الفترة ك، تسمى LDirichlet -series. هذه السلسلة مهمة جدا في نظرية الأعداد المضافة (تم استخدامها ، على سبيل المثال ، لإثبات نظرية ديريتشليت ) ، ولها علاقة وثيقة مع أشكال معيارية . ديريتشليت L-series يمكن كتابة كما مبالغ transcendents يرش مع ضو قوة من ه ^ (2pii / ك).
ديريتشليت Lيتم تنفيذ -series في اللغة ولفرام كما DirichletL [ ك ، ي ، ق ] للحرف ديريتشليت تشي (ن)مع معامل كومؤشر ي.
على فرضية ريمان المعمم التخمين أنه لا دالة زيتا ولا أي ديريتشليت L-series لديها الصفر مع الجزء الحقيقي أكبر من 1/2.
امدا (ق)=sum_ (ن = 0) ^ (infty) 1 / ((2N + 1) ^ الصورة)
(2)
=(1-2 ^ (- ق)) زيتا (ق)،
(3)
L _ (- 4) (ق)=sum_ (ن = 0) ^ (infty) ((- 1) ^ ن) / ((2N + 1) ^ ق)،
(4)
=بيتا (الصورة)
(5)
L _ (+ 1) (ق)=زيتا (ق)
(6)
=sum_ (ن = 1) ^ (infty) 1 / (ن ^ الصورة)
(7)
هي كلها LDirichlet --series (Borwein و Borwein 1987 ، ص 289).
وجد هيكه (1936) علاقة ملحوظة بين كل شكل معياري مع سلسلة فورييه
 و (تاو) = ج (0) + sum_ (ن = 1) ^ inftyc (ن) ه ^ (2piintau)
(8)
و LDirichlet -series
 فاي (ق) = sum_ (ن = 1) ^ infty (ج (ن)) / (ن ^ الصورة)
(9)
تتلاقى سلسلة Dirichlet هذه تمامًا مع سيغما = R [ق]> ك + 1(إذا كانت Fنموذجًا لأعواد ) سيغما> 2Kوإذا Fلم تكن نموذجًا من نوع cusp . على وجه الخصوص ، إذا كانت المعاملات ج (ن)تتناسب مع خاصية الضرب
 ج (م) ج (ن) = sum_ (د | (م، ن)) د ^ (2K-1) ج ((بالمليون) / (د ^ 2))،
(10)
عندها Lسيكون لـ Dirichlet -series تمثيل للنموذج
 فاي (ق) = product_ (ع) 1 / (1-ج) ع (ص ^ (- ق) + ص ^ (2K-1) ص ^ (- 2S))،
(11)
وهو متقارب تمامًا مع سلسلة Dirichlet (Apostol 1997، pp. 136-137). بالإضافة إلى ذلك ، اسمحوا ك> = 4أن تكون حتى عدد صحيح ، ثم فاي (ق)يمكن أن تستمر من الناحية التحليلية وراء خط سيغما = كمثل هذا
1. إذا ج (0) = 0، ثم فاي (ق)هو وظيفة كاملة من الصورة،
2. إذا ج (0)! = 0، فاي (ق)هو تحليلي للجميع الصورةباستثناء واحد القطب بسيط في الصورة = كمع بقايا معقدة
 ((-1) ^ (ك / 2) ج (0) (2pi) ^ ك) / (غاما (ك))،
(12)
أين غاما (ك)هي وظيفة غاما ، و
3. فاي (ق)يفي
 (2pi) ^ (- ق) غاما (ق) فاي (ق) = (- 1) ^ (ك / 2) (2pi) ^ (كورونا) غاما (كانساس) فاي (كانساس)
(13)
(Apostol 1997، p. 137).
يسمى الرقم النظري chi_k الرقمية بدائية إذا كان j -conductor و (تشي) = ك . خلاف ذلك ، chi_kهو غير إدماني. ثم يتم تعريف Lmodulo - المتسلسلة البدائية كباعتبارها واحدة التي chi_k (ن)هي بدائية. Lيمكن التعبير عن جميع طلبات الاستحقاق - من حيث Lالخيارات البدائية .
دعونا P = 1أو P = product_ (ط = 1) ^ (ر) p_i، حيث p_iهي الأولية الفردية الغامضة . ثم هناك ثلاثة أنواع ممكنة من Lالمتسلسلات البدائية مع المعاملات الحقيقية متطلبات الحقيقية معاملات يقيد عدد طابع نظري ل للجميع و .النوع الثالث ثم chi_k (ن) = + / - 1كن
1. إذا كان ك = P(على سبيل المثال ، ك = 13 ، 5 ، ...) أو ك = 4P(على سبيل المثال ك = 4، 12 ، 20 ، ...) ، هناك مجموعة واحدة - بدائية واحدة بالضبطL .
2. إذا ك = 8P(على سبيل المثال ، ك = 824 ، ...) ، هناك نوعان من البدائي L-series.
3. إذا ك = 2P، Pp_i، أو 2 ^ alphaPحيث ألفا> 3(على سبيل المثال، ك = 2و 6 و 9، ...)، لا توجد بدائية L-series
(زوكر وروبرتسون 1976). جميع Lالطلبات البدائية مستقلة جبريًا وتقسم إلى نوعين وفقًا لـ
 chi_k (ك-1) = + / - 1.
(14)
بدائية Lوتدل -series من هذه الأنواع L _ + / -لبدائية L-series مع حقيقي عدد طابع نظري ، إذا ك = P، ثم
L_k = {L _ (- k) if P = 3 (mod 4)؛  L_k إذا كان P = 1 (mod 4).
(15)
إذا ك = 4P، إذاً
L_k = {L _ (- k) if P = 1 (mod 4)؛  L_k إذا كان P = 3 (mod 4) ،
(16)
وإذا كانت ك = 8Pهناك وظيفة بدائية لكل نوع (Zucker and Robertson 1976).
أول سلبيات L - سلبيات أولية هي L _ (- 3)، L _ (- 4)، L _ (- 7)، L _ (- 8)، L _ (- 11)، L _ (- 15)، L _ (- 19)، L _ (- 20)، L _ (- 23)، L _ (- 24)، L _ (- 31)، L _ (- 35)، L _ (- 39)، L _ (- 40)، L _ (- 43)، L _ (- 47)، L _ (- 51)، L _ (- 52)، L _ (- 55)، L _ (- 56)، L _ (- 59)، L _ (- 67)، L _ (- 68)، L _ (- 71)، L _ (- 79)، L _ (- 83)، L _ (- 84)، L _ (- 87)، L _ (- 88)، L _ (- 91)، L _ (- 95)، ... (OEIS A003657 ) ، المقابلة تمييع المتوارى من المجالات التربيعية خيالية . القليلة الأولى بدائية إيجابية L -series هي L _ (+ 1)، L _ (+ 5)، L _ (+ 8)، L _ (+ 12)، L _ (+ 13)، L _ (+ 17)،L _ (+ 21)، L _ (+ 24)، L _ (+ 28)، L _ (+ 29)، L _ (+ 33)، L _ (+ 37)، L _ (+ 40)، L _ (+ 41)، L _ (+ 44)، L _ (+ 53)، L _ (+ 56)، L _ (+ 57)، L _ (+ 60)، L _ (+ 61)، L _ (+ 65)، L _ (+ 69)، L _ (+ 73)، L _ (+ 76)، L _ (+ 77)، L _ (+ 85)، L _ (+ 88)، L _ (+ 89)، L _ (+ 92)، L _ (+ 93)، L _ (+ 97)، ... (OEIS A003658 ).
و رمز كرونيكير (د / ن) هو حقيقي عدد طابع نظري مودولو د، وهو في الواقع أساسا النوع الوحيد من بدائية الحقيقي عدد الطابع النظري وزارة الدفاع د(أيوب 1963). وبالتالي،
 L_d (ق) = sum_ (ن = 1) ^ infty (د / ن) ن ^ (- ق)
(17)
أين (د / ن)هو رمز Kronecker (Borwein و Borwein 1987 ، ص 293).
بالنسبة للقيم البدائية د، تكون رموز Kronecker دورية مع الفترة | د |، لذلك L_d (ق)يمكن كتابتها على شكل | د | -1مبالغ ، يمكن التعبير عن كل منها من حيث وظيفة تعدد الزوجات psi_n (ض) ،
 L_d (ق) = 1 / ((-! | د |) ^ الصورة (الصورة 1)) sum_ (ن = 1) ^ (| د | -1) (د / ن) psi_ (ق-1) (ن / (| د |)).
(18)
المعادلات وظيفية ل L _ + / -لهي
L _ (- د) (ق)=2 ^ ^ الصبان (ق-1) د ^ (- ق + 1/2) غاما (1-ق) كوس (1 / 2spi) L _ (- د) (1-ق)
(19)
L _ (+ د) (ق)=2 ^ ^ الصبان (ق-1) د ^ (- ق + / 2 1) غاما (1-ق) الخطيئة (1 / 2spi) L _ (+ د) (1-ق)
(20)
(Borwein and Borwein 1986، p. 303).
للحصول معلى عدد صحيح موجب
L _ (+ د) (- 2M)=0
(21)
L _ (- د) (1-2m)=0
(22)
L _ (+ د) (2M)=ر ^ (- 1/2) بي ^ (2M)
(23)
L _ (- د) (2M-1)=R ^ ك ^ (- 1/2) بي ^ (2M-1)
(24)
L _ (+ د) (1-2m)=((-1) ^ م (2M-1)! R) / ((2K) ^ (2M-1))
(25)
L _ (- د) (- 2K)=((-1) ^ MR ^ '(2M)!) / ((2K) ^ (2M))،
(26)
حيث Rو R ^هي أرقام عقلانية . لا يبدو أن أي شيء عام معروف L _ (- د) (2M)أو L _ (+ د) (2M-1)، على الرغم من أنه من الممكن التعبير عن كل شيء L _ + / - (1)من حيث المعروفين المتعاليين (زوكر وروبرتسون 1976).
L _ (+ د) (1) يمكن التعبير عنها من حيث التعاليق
 L_d (1) = ح (د) كابا (د)
(27)
ومن المعروف أن أي الأشكال العامة لل L _ (- د) (2M)و L _ (+ د) (2M-1)من حيث transcendentals المعروفة. ادواردز (2000) يعطي العديد من الأمثلة على حالات خاصة من L_d (1)L_d (1)يتم إعطاءعدد من سلسلة بدائية من قبل
L _ (- 20) (1)=بي / (الجذر التربيعي (5))
(28)
L _ (- 15) (1)=(2pi) / (الجذر التربيعي (15))
(29)
L _ (- 11) (1)=بي / (الجذر التربيعي (11))
(30)
L _ (- 8) (1)=بي / (2sqrt (2))
(31)
L _ (- 7) (1)=بي / (الجذر التربيعي (7))
(32)
L _ (- 4) (1)=1 / 4pi
(33)
L _ (- 3) (1)=1 / 9pisqrt (3)
(34)
L _ (+ 5) (1)=2 / 5sqrt (5) lnphi
(35)
L _ (+ 8) (1)=(قانون الجنسية (1 + الجذر التربيعي (2))) / (الجذر التربيعي (2))
(36)
L _ (+ 12) (1)=(قانون الجنسية (2 + الجذر التربيعي (3))) / (الجذر التربيعي (3))
(37)
L _ (+ 13) (1)=2 / (الجذر التربيعي (13)) من قانون الجنسية ((3 + الجذر التربيعي (13)) / 2)
(38)
L _ (+ 17) (1)=2 / (الجذر التربيعي (17)) من قانون الجنسية (4 + الجذر التربيعي (17))
(39)
L _ (+ 21) (1)=2 / (الجذر التربيعي (21)) من قانون الجنسية ((5 + الجذر التربيعي (21)) / 2)
(40)
L _ (+ 24) (1)=(قانون الجنسية (5 + 2sqrt (6))) / (الجذر التربيعي (6))،
(41)
و L_k (2)تعطى من قبل
L _ (- 8) (2)=1 / (64) [psi_1 (1/8) + psi_1 (3/8) -psi_1 (5/8) -psi_1 (7/8)]
(42)
L _ (- 7) (2)=1 / (49) [psi_1 (1/7) + psi_1 (2/7) -psi_1 (3/7) + psi_1 (4/7)
(43)
L _ (- 4) (2)=ك
(44)
L _ (- 3) (2)=1/9 [psi_1 (1/3) -psi_1 (2/3)]
(45)
L _ (+ 1) (2)=1 / 6pi ^ 2
(46)
L _ (+ 5) (2)=4 / (125) بي ^ 2sqrt (5)
(47)
L _ (+ 8) (2)=1 / (16) بي ^ 2sqrt (2)
(48)
L _ (+ 12) (2)=1 / (18) بي ^ 2sqrt (3)
(49)
L _ (+ 13) (2)=(4pi ^ 2) / (13sqrt (13))
(50)
L _ (+ 17) (2)=(8pi ^ 2) / (17sqrt (17))
(51)
L _ (+ 21) (2)=(8pi ^ 2) / (21sqrt (21))،
(52)
أين كهو ثابت كاتالان ، psi_1 (ض)هو وظيفة trigamma ، Li_2 (ض)وهو dilogarithm .
بيلي وبوروين (بيلي وبوروين 2005 ؛ بيلي وآخرون 2006 أ ، ص 5 و 62 ؛ بيلي وآخرون 2006 ب ؛ بيلي وبوروين 2008 ؛ كوفي 2008) تخمينوا العلاقة الفعلية التي أثبتها زاغير (1986) منذ عشرين عامًا تقريبًا في وقت سابق (M. Coffey، pers. comm.، Mar. 30، 2009) التي L _ (- 7) (2)يتم تقديمها أيضًا بواسطة
I_7=(24) / (7sqrt (7)) int_ (بي / 3) ^ (بي / 2) من قانون الجنسية | (tanx + الجذر التربيعي (7)) / (tanx-الجذر التربيعي (7)) | DX
(53)
=-4 / (7sqrt (7)) {9ln2cot ^ (- 1) الجذر التربيعي (7) + (بي-6cot ^ (- 1) الجذر التربيعي (7)) × قانون الجنسية (الجذر التربيعي (7) -sqrt (3)) - piln (الجذر التربيعي (3) + الجذر التربيعي (7)) + 3I [Li_2 ((الجذر التربيعي (7) -sqrt (3)) / (الجذر التربيعي (7) -i)) - Li_2 ((الجذر التربيعي (7) -sqrt (3) ) / (الجذر التربيعي (7) + ط)) - Li_2 ((الجذر التربيعي (7) -i) / (الجذر التربيعي (3) + الجذر التربيعي (7))) + Li_2 ((الجذر التربيعي (7) + ط) / (الجذر التربيعي ( 3) + الجذر التربيعي (7)))]}
(54)
=(24) / (7sqrt (7)) {Cl_2 (ثيتا _ +) + 1/2 [Cl_2 (2omega _ +) - Cl_2 (2omega _ ++ 2theta_ +)]}
(55)
=4 / (7sqrt (7)) [3Cl_2 (theta_7) -3Cl_2 (2theta_7) + Cl_2 (3theta_7)]
(56)
=1.1519254705 ...
(57)
حيث تعزى هذه التعبيرات الأخيرة إلى Coffey (2008ab) ، مع
omega_ +=تان ^ (- 1) (الجذر التربيعي (7)) - (2pi) / 3
(58)
omega_-=-omega_ +
(59)
=تان ^ (- 1) ((2sqrt (3) -sqrt (7)) / 5)
(60)
theta_ +=تان ^ (- 1) (1 / 3sqrt (7))
(61)
theta_7=2tan ^ (- 1) (الجذر التربيعي (7)).
(62)

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق