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交错 Hurwitz zeta 函数及其导数的渐近展开

数论 2023-08-10 v6 经典分析与常微分方程

摘要

ζE(s,q)=n=0(1)n(n+q)s \zeta_E(s,q)=\sum_{n=0}^\infty\frac{(-1)^n}{(n+q)^{s}} 为交错 Hurwitz(或 Hurwitz 型 Euler)zeta 函数。本文中,我们得到 ζE(s,q)\zeta_{E}(s,q) 的如下渐近展开 ζE(s,q)12qs+14sqs112qsk=1E2k+1(0)(2k+1)!(s)2k+1q2k+1, \zeta_E(s,q)\sim\frac12 q^{-s}+\frac14sq^{-s-1}-\frac12q^{-s}\sum_{k=1}^\infty\frac{E_{2k+1}(0)}{(2k+1)!}\frac{(s)_{2k+1}}{q^{2k+1}}, q|q|\to\infty 时成立,其中 E2k+1(0)E_{2k+1}(0) 为奇阶 Euler 多项式在 0 处的特殊值,并且我们还考虑了上述渐近展开余项的表示与界。此外,我们导出了 ζE(s,q)\zeta_{E}(s,q) 关于其第一个变量的高阶导数 ζE(m)(s,q)msmζE(s,q),\zeta_{E}^{(m)}(s,q)\equiv\frac{\partial^m}{\partial s^m}\zeta_E(s,q),q|q|\to\infty 时的渐近展开。最后,我们还证明了 ζE(s,q)\zeta_{E}(s,q) 的一个新的精确级数表示。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.15528,
  title  = {Asymptotic expansions for the alternating Hurwitz zeta function and its derivatives},
  author = {Su Hu and Min-Soo Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.15528},
  year   = {2023}
}

备注

31 pages