5
$\开始组$

考虑下面的公式,它定义了一个分段函数,我认为它对应于Dirac delta函数的级数表示美元\增量(x)$.参数$f美元$是评估频率,假设为正整数,评估极限N美元$必须进行选择,以便$M(N)=0$哪里$M(x)=\sum\limits_{n\le x}\mu(n)$是Mertens函数。


(1) $\quad\delta(x)=\underset{N,f\to\infty}{\text{lim}}\2\left。\sum\limits_{n=1}^n\frac{\mu(n)}{n}\sum\limits2{k=1}^{f\n}\\left(\left\{\开始{array}{cc}\开始{array}{cc}\cos\left(\frac{2k\pi(x+1)}{n}\right)&x\geq0\\\cos\左(\frac{2k\pi(x-1)}{n}\右)&x<0\\\结束{数组}\\\结束{数组}\对。\对。\右),\四个M(N)=0$


下图说明了在$N=39$$f=4$下图(1)中的红色离散点说明了公式(1)在以下整数值下的计算x美元$我相信公式(1)总是精确地计算$2\f美元$$x=0$在其他整数值处精确到零x美元$.


delta(x)公式(1)的图解

图(1):公式(1)的图解美元\增量(x)$


现在考虑由积分导出的公式(2)$f(0)=\int_{-\infty}^{\infty}\delta(x)\f(x)\,dx$哪里$f(x)=e^{-\左|x\右|}$和上述公式(1)美元\增量(x)$用于计算积分。下面的公式(2)也可以按照下面公式(3)中的说明进行计算。


(2) $\quad e^{-\left|0\right|}=1=\underset{N,f\to\infty}{\text{lim}}%4\sum\limits_{N=1}^N\mu(N)\sum\limits_{k=1}^{f}\frac{N\\cos\left(\frac}2\pi\k}{N}\right)-2\\pi\k\\sin\left(\frac{2\pi\ k}{N\right)}{4 \\pi^2\k^2+N^2}\,,\四元M(N)=0$

(3) $\quad e^{-\left|0\right|}=1=\underset{N\to\infty}{\text{lim}}\\mu\\\\$ $\左(-2e^{n+1}+e^n+e^2n-e\left(e^n-1\right)\左(e^{-\frac{2i\pi}{n}}\右)^{\frac{in}{2\pi}}B_{e^{-\frac{2 i\pi{n}{}}}\左(1-\frac{i}{2\\pi},-1\右)+e\左(e ^{-\右)\左frac{2i\pi}{n}}\right)^{-\frac{in}{2\pi}}B_{e^{-\frac{2i\ti}{n{}}\left(\frac}in}{2\pi}+1,-1\ right)+\ left(e^n-1\right)左(B_{e^{frac{2i\pi}{n}}}\左(1-\frac{in}{2\pi},-1\右)-e^2B_{e ^{frac{2i\ pi}{n}}\右(\ frac{in}{2\pi}+1,-1\左)+2e \右),\四元M(n)=0$


下表说明了上述公式(3)针对以下几个值进行的评估N美元$对应于Mertens函数的零百万美元(x)$注意,上述公式(3)似乎收敛于$e^{-\左|0\右|}=1$作为评估极限的大小N美元$增加。


$$\开始{数组}{ccc}n&\text{n=$n^{th}$$M(x)$}&\text}$e^{-\left|0\right|}$}的公式(3)的计算\\10&150&0.973479,+\i\\text{5.498812269991985$\grave{}$*${}^{\wedge}$-17}\\20&236&0.982236\,-\i\\text{5.786047752866836$\grave{}$*${}^{\wedge}$-17}\\30&358&0.988729\,-\i\\text{6.577233629689039$\grave{}$*${}^{\wedge}$-17}\\40&407&0.989363\,+\i\\text{2.6889189402888207$\grave{}$*${}^{\wedge}$-17}\\50&427&0.989387\,+\i\\text{4.472005325912989$\grave{}$*${}^{\wedge}$-17}\\60&785&0.995546\,+\i\\text{6.227857765313369$\grave{}$*${}^{\wedge}$-18}\\70和825和0.995466\,-\i\\text{1.6606923419056456$\grave{}$*${}^{\wedge}$-17}\\80&893&0.995653\,-\i\\text{1.1882293286557667$\grave{}$*${}^{\wedge}$-17}\\90&916&0.995653\,-\i\\text{3.521050901644269$\grave{}$*${}^{\wedge}$-17}\\100&1220&0.997431,-\i\\text{1.2549006768893629$\grave{}$*${}^{\wedge}$-16}\\\结束{数组}$$


最后考虑从傅里叶卷积导出的以下三个公式$f(y)=\int\limits_{-\infty}^\infty \delta(x)\f(y-x)\dx$其中,使用上述公式(1)对所有三个卷积进行评估美元\增量(x)$.


(4) $\quad e^{-\left|y\right|}=\underset{N,f\to\infty}{\text{lim}}%4\sum\limits_{N=1}^N\mu(N)\sum\limits_{k=1}^{f\N}\frac{1}{4\\pi^2\k^2+N^2}\\left(\left\{\开始{array}{cc}\开始{array}{cc}n\cos\left(\frac{2\k\\pi\(y+1)}{n}\right)-2\k\\pi\e^{-y}\sin\left(\frac{2\k \\pi}{n{right)&y\geq0\\n\cos\left(\frac{2\k\\pi\(y-1)}{n}\right)-2\k\\pi\e^y\sin\ left(\frac{2\k \\pi}{n{n}\ right)&y<0\\\结束{数组}\\\结束{array}\右键。\右),\M(N)=0$

(5) $\quade e^{-y^2}=\下集{N,f\to\infty}{text{lim}}\\sqrt{pi}\sum\limits_{N=1}^N\frac{\mu(N)}{N}\\\\$ $\\sum\limits_{k=1}^{f\n}e^{-\frac{pi\k\(\pi\k+2\i\n\y)}{n^2}}\\left(\left(1+e^{frac{4\i\\pi\k\y}{n}}\\right)\cos\left(\frac{2\pi\k}{n{right)-\sin\left{erfi}\左(\frac{\pi\k}{n}+i\y\right)+e^{\frac{4\i\\pi\k\y}{n{}}\text{erfi{left(\frac}\pi\k}{n} -i\y\右)\右),\M(N)=0$

(6) $\quad\sin(y)\e^{-y^2}=\underset{N,f\to\infty}{\text{lim}}\\frac{1}{2}\left(i\sqrt{\pi}\right)\sum\limits_{N=1}^{\text}nMax}}\frac{\mu(N)}{N}\sum\limits_{k=1}^fn}e^{-\frac{(2\pik+N)^2+8i\pik ny}{4n^2}}\左(-\左(e^{\frac{2\pik}{N}}-1\右)\左(-1+e^{\frac{4i\piky}{N{}}\右)\cos\left(\frac{2\πk}{N\right)+\对\\\\$ $\左。\sin \ left(\frac{2\pik}{n}\ right)\ left右)+\text{erfi}\left(\frac{\pik}{n} -iy+\frac{1}{2}\右)\右)+e^{\frac{2\pik}{n}}\text{erfi}\左(-\frac{\pik}{n} -iy+\frac{1}{2}\右)\右),\qquad M(N)=0$


上述公式(4)、(5)和(6)如下图所示,其中蓝色曲线为参考函数,橙色曲线表示在$f=4$$N=39$,绿色曲线表示上述公式(4)、(5)和(6),在$f=4$$N=101$下面的三个图说明了上面的公式(4)、(5)和(6)似乎收敛到了相应的参考函数$x\in\mathbb{R}$作为评估极限N美元$增加。注意上述公式(6)$\sin(y)\e^{-y^2}$下图(4)所示的收敛速度似乎比上面的公式(4)和(5)快得多,可能是因为公式(6)表示奇数函数,而公式(4和5)都表示偶数函数。


公式(4)的图解

图(2):的公式(4)图解$e^{-\左|y\右|}$评估时间:$N=39$(橙色曲线)和$N=101$(绿色曲线)以蓝色覆盖在参考函数上


公式(5)的图解

图(3):公式(5)的图解$e^{-y^2}$评估时间:$N=39$(橙色曲线)和$N=101$(绿色曲线)以蓝色覆盖在参考函数上


公式(6)的图解

图(4):公式(6)的图解$\sin(y)\e^{-y^2}$评估时间:$N=39$(橙色曲线)和$N=101$(绿色曲线)以蓝色覆盖在参考函数上


问题(1):上面的公式(1)是Dirac delta函数的级数表示的一个示例,对吗美元\增量(x)$?


问题(2):函数的类或空间是什么$f(x)$其中积分$f(0)=\int\limits_{-\infty}^\infty \delta(x)\f(x)\dx$和傅里叶卷积$f(y)=\int\limits_{-\infty}^\infty \delta(x)\f(y-x)\dx$当使用上面的公式(1)时,两者都有效美元\增量(x)$计算积分和傅里叶卷积?


问题(3):上述公式(1)是否适用于美元\增量(x)$被称为回火分布或公式(1)的示例美元\增量(x)$比缓和分布更普遍?


公式(1)美元\增量(x)$以上是基于的嵌套傅里叶级数表示$\增量(x+1)+\增量(x-1)$在下面的公式(7)中定义。而傅里叶卷积$f(y)=\int\limits_{-\infty}^\infty \delta(x)\f(y-x)\dx$使用上面的公式(1)计算似乎收敛于$y\in\mathbb{R}$、梅林卷积,如$f(y)=\int\limits_0^\infty\delta(x-1)\f\左(\frac{y}{x}\right)\\frac{dx}{x{$$f(y)=\int\limits_0^\infty\delta(x-1)\f(y\x)\dx$使用下面的公式(7)进行评估,通常似乎在半平面上收敛$\ Re(y)>0$我会注意到,在一般情况下,从使用上述公式(1)计算的傅里叶卷积导出的公式似乎比从使用公式(7)计算的梅林卷积得出的公式更复杂,我怀疑以下公式至少部分与上述公式(l)分段性质的额外复杂性有关。


(7) $\quad\delta(x+1)+\delta(x-1)=\underset{N,f\to\infty}{\text{lim}}\2\sum\limits_{N=1}^N\frac{\mu(N)}{N}\sum\limits_{k=1}^{f\N}\cos\left(\frac{2k\pix}{N{N}\ right),\quad M(N)=0$


条件收敛要求$M(N)=0$上述公式(1)至(7)的说明是因为$\增量(x+1)+\增量(x-1)$在上面的公式(7)中定义的值在$x=0$什么时候$M(N)=0$.条件$M(N)=0$当使用上面的公式(7)计算上面的公式和从上一段中定义的两个梅林卷积中导出的公式时,需要使用,但我不确定在计算上面的表达式(1)或从傅里叶卷积中推导的公式时是否真的需要使用$f(y)=\int\limits_{-\infty}^\infty \delta(x)\f(y-x)\dx$使用上述公式(1)(例如,上述公式(4)、(5)和(6))。上述公式(1)基于在$|x|\第1页$,因此,也许上面的公式(1)对上面公式(7)的评估不太敏感$x=0$.上述公式(1)可视为取上述公式(7),切出板条$-1\le x<1美元$,然后在原点将剩余的两半粘合在一起。尽管如此,我通常会评估上述公式(1)以及从傅里叶卷积导出的公式$f(y)=\int\limits_{-\infty}^\infty \delta(x)\f(y-x)\dx$使用上述公式(1)$M(N)=0$因为限制选择N美元$我怀疑这种限制可能会导致更快和/或更一致的收敛。


请参见这个答案我在Math StackExchange上发布了我自己的一个问题,以获取有关的嵌套傅立叶级数表示的更多信息$\增量(x+1)+\增量(x-1)$以及使用该表示法从梅林卷积导出的公式示例。请参见我的数学堆栈交换问题与嵌套傅里叶级数表示有关$h(s)=\frac{is}{s^2-1}$有关其他非周期函数的嵌套傅里叶级数表示的更一般主题的信息。

$\端组$
4
  • 1
    $\开始组$ 因为这个问题提到了Mertens函数,而不是几个分析标记,所以我将其标记为(分析)数论 $\端组$
    – 米扎尔
    评论 2020年6月8日19:52
  • $\开始组$ @Mizar谢谢你的建议。我把四级转换标签改为分析数字。 $\端组$ 评论 2020年6月8日20:24
  • $\开始组$ $$\int_{-\infty}^\infty \delta(x)f(y-x)\,dx$$在传统数学中没有意义(例如,参见百科全书mah.org/wiki/Generalized_function). $\端组$ 评论 2020年9月30日7:56
  • $\开始组$ @用户64494$g(x)\ to \ delta(x)$if$\ for all \,f(x)\in C^\infty_C(\Bbb{R}),\int_{-\infty}^\inffy g(x,f(x)dx\ to f(0)$。$\delta(x)$的大多数表示都是极限表示(例如,参见mathworld.wolfram.com/DeltaFunction.htmlfunctions.wolfram.com/GeneralizedFunctions/DiracDelta/09). 我对上面的公式(1)感兴趣,因为它是一个级数表示。 $\端组$ 评论 2020年10月1日16:30

3个答案

重置为默认值
$\开始组$

$$\sum_ke^{2i\pi-kx}=\sum_m\delta(x-m)$$

分布意义上的收敛

$$\lim_{N\to\infty,M(N)=0}\sum_{N=1}^N\frac{\mu$$ $$=\lim_{N\to\infty,M(N)=0}\sum_{l\ge 1}(δ(x+l)+\delta(x-l))\sum_{d|l,d\le N}\mu(d)=\δ(x+1)+\δ(x-1)$$

$\端组$
1
  • $\开始组$ 你能证明你的“分布意义上的收敛性”吗。TIA公司。 $\端组$ 评论 2020年9月30日7:53
0
$\开始组$

我怀疑最初的公式美元\增量(x)$我在上面的问题中定义的不太正确,因为$\delta'(x)$在以下位置具有不连续性$x=0$.定义$\增量(x)$在下面的公式(1)中,消除了解决此问题的原始公式的分段性质,并且似乎为通过下面公式(2)中定义的傅里叶卷积导出的公式提供了更简单的结果。的公式美元\增量(x)$下面公式(1)中定义的也似乎提供了通过下面公式(2)中所定义的傅里叶卷积推导更大范围函数的公式的能力。评估限制$f美元$以下公式(1)中是评估频率,假设为正整数。当计算以下公式(1)(以及由此导出的所有公式)时,计算极限N美元$必须这样选择$M(N)=0$哪里百万美元(x)$是Mertens函数。公式(1)如下图(1)所示。我相信美元\增量(x)$下面公式(1)中定义的收敛于分配意义。


(1) $\quad\delta(x)=\underset{\underset{M(N)=0}{N,f\to\infty}}{\text{lim}}\quad_sum\limits_{N=1}^N\frac{\mu}{N}\右)\frac{1}\sum\limits_{k=1}^{2\f\N}\cos\left(\frac{\pikx}{N{right)\right)$

(2) $\quad g(y)=\int\limits_{-\infty}^\inftyδ(x)\,g(y-x)\、dx$


公式(1)美元\增量(x)$上述公式(3a)和(3b)适用于$θ(x)$(如下文图(2)和(3)所示)和公式(4)美元\增量'(x)$(如下图(4)所示)。注释公式(3b)$θ(x)$下面包含上两个嵌套和的闭合形式表示千美元$式(3a)中$θ(x)$如下所示。


(3a) $\quad\theta(x)=\underset{\underset{M(N)=0}{N,f\to\infty}}{\text{lim}}\quad_frac{1}{2}+\frac{1'{\pi}\sum\limits_{N=1}^N\mu(N)\left c{2\pikx}{N}\右)}{k}-\压裂{1}{2}\sum\limits_{k=1}^{2\f\n}\frac{\sin\left(\frac{\pikx}{n}\right)}{k}\rift)$

(3b) $\quad\theta(x)=\underset{\underset{M(N)=0}{N\to\infty}}{text{lim}}\quad_frac{1}{2}+\frac{i}{4\pi}\sum\limits{N=1}^N\mu(N)\left(\log\left N}}\right)+\log\left(1-e^{\frac{2i\pi(x+1)}{N}}\ right)-\log\leaft(1-e ^{-\frac}2i\π(x-1)}{N}}\ right}\right)-\log\left(1-e^{-\frac{2i\pi(x+1)}{n}}\right)\right)$

(4) $\quad\delta'(x)=\underset{\underset{M(N)=0}{N,f\to\infty}}{\text{lim}}\quad_pi\sum\limits_{N=1}^N\frac{\mu(N)}{N^2}\left \pik(x+1)}{N}\右)+\frac{1}{2}\sum\limits_{k=1}^{2\f\N}k\\sin\左(\frac}\pikx}{N{right)\右)$


以下公式是根据上述公式(2)中定义的傅里叶卷积,使用美元\增量(x)$定义见上述公式(1)。下面定义的所有公式似乎都收敛于$x\in\mathbb{R}$。注意上两个嵌套和中的一个千美元$在下面的公式(6)中$e^{-y^2}$具有闭合形式表示。上的两个嵌套和千美元$在下面的公式(5)、(8)和(9)中,有封闭形式的表示,但由于它们相当长且复杂,因此下面不包括这些表示。


(5) $\quad e^{-|y|}=\underset{\underset{M(N)=0}{N,f\to\infty}}{\text{lim}}\quad\sum\limits_{N=1}^N\mu(N)\N\left)}{N}\右)}{4\pi^2k^2+N^2}-\sum\limits_{k=1}^{2\f\N}\frac{\cos\left(\frac{\piky}{N{right)}{\pi^2 k^2+N^2}\ right)$

(6) $\quad e^{-y^2}=\underset{\underset{M(N)=0}{N,f\to\infty}}{\text{lim}}\quad\sqrt{\pi}\sum\limits_{N=1}^N\frac{\mu{2\pik(y-1)}{N}\右)+\cos\左(\frac{2\pik(y+1)}{N}\右{4n^2}}+e^{-\frac{\pik(\pik-4iny)}{4n*2}}\right)$

$\qquad\quad=\underset{\underset{M(N)=0}{N,f\to\infty}}{\text{lim}}\quad\sqrt{\pi}\sum\limits{N=1}^N\frac{\mu \右)+\vartheta_3\左(\frac{\pi(y+1)}{N},e^{-\frac}\pi^2}{N^2}}\右)-2\右)-\frac{1}{4}\sum\limits_{k=1}^{2\f\N}\左(e^{-\frac{\pik(\pik+4iny)}{4n^2}}+e^{-\frac}\pik$

(7) $\quad\sin(y)\e^{-y^2}=\underset{\underset{M(N)=0}{N,f\to\infty}}{\text{lim}}\quad_sqrt{\pi}\sum\limits_{N=1}^N\frac{\mu}{4}}\cos\left(\frac{2\pik}{N}\right)\sinh\left(\frac{2\py}{N{right)\sin\lefte^{-\frac{\pi^2k^2}{4n^2}-\frac{1}{4}}\sinh\左$

(8) $\quad\frac{1}{y^2+1}=\下集{M(N)=0}{N,f\to\infty}}{text{lim}}\quad_pi\sum\limits_{N=1}^N\frac{\mu(N)}{N}左{N}\right)\cos\left(\ frac{2\piky}{N}\ right)-\frac{1}{2}\sum\limits_{k=1}^{2\f\N}e^{-\frac{\pik}{N{}}\cos\leaft(\ frac{\pik y}{N}\rift)\右侧)$

(9) $\quad\frac{y}{y^2+1}=\下集{M(N)=0}{N,f\to\infty}}{text{lim}}\quad_pi\sum\limits_{N=1}^N\frac{\mu(N)}{N}左(2\sum\limits2{k=1}^f\N}e^{-\frac}2\pik}{N{}}}左{N}\right)\sin\ left(\frac{2\piky}{N}\ right)-\frac}1}{2}\sum\limits_{k=1}^{2\f\N}e^{-\frac{\pik}{N{}}\sin\ leaft(\frac{\pik y}{N}\right)$


此答案的其余部分说明了公式(1)美元\增量(x)$以及上面定义的其他一些公式,所有这些公式都是从公式(1)导出的。这些导出公式的观测收敛性证明了上述公式(1)的有效性。


下图(1)说明了以下公式(1)美元\增量(x)$评估时间:$f=4$$N=39$该图的离散部分说明了公式(1)美元\增量(x)$计算精确到2美元$步长的倍数$θ(x)$整数值为x美元$什么时候$|x|<N$.


公式(1)的图解

图(1):公式(1)的图解美元\增量(x)$


下图(2)说明了参考函数$\θ(x)$蓝色,公式(3a)和(3b)适用于$θ(x)$分别用橙色和绿色表示,式(3a)的计算条件为$f=4$公式(3a)和(3b)均在$N=39$.


公式(3a)和(3b)的图解

图(2):公式(3a)和(3b)的图解$θ(x)$(橙色和绿色)


下图(3)说明了参考函数$θ(x)$蓝色,公式(3b)$θ(x)$评估时间:$N=39$$N=101$分别为橙色和绿色。


公式(3b)的图解

图(3):公式(3b)图解$θ(x)$评估时间:$N=39美元$$N=101$(橙色和绿色)


上图(2)和(3)说明了上述公式(3a)和(3b)在与参考函数相比的斜率下进行评估$\θ(x)$图(3)说明了该斜率的大小随着评估极限的大小而减小N美元$增加。该斜率由下式给出$-\压裂{3}{4}\sum\limits_{n=1}^n\压裂{\mu(n)}{n}$对应于$-0.0378622$$N=39$$-0.0159229$$N=101美元$.自$-\frac{3}{4}\sum\limits_{n=1}^\infty\frac{\mu(n)}{n}=0$,上述公式(3a)和(3b)收敛到参考函数$θ(x)$作为$N\到\ infty$(和作为$f\到\ infty$对于公式(3a))。


下图(4)说明了以下公式(4)美元\增量'(x)$以上评估时间$f=4$$N=39$图中红色离散部分说明了公式(4)的计算美元\增量'(x)$整数值为x美元$.


公式(4)的图解

图(4):公式(4)的图解美元\增量'(x)$


下图(5)说明了参考函数$\压裂{y}{y^2+1}$蓝色,公式(9)适用于$\压裂{y}{y^2+1}$以上评估时间$f=4美元$$N=101$.


公式(9)的图解

图(5):公式(9)的图解$\压裂{y}{y^2+1}$


$\端组$
0
$\开始组$

我上面的问题,原始答案,这个新的答案都是基于

$$u(x)=-1+\theta(x+1)+\theda(x-1)\tag{1}\$$

$$u'(x)=\增量(x+1)+\增量(x-1)\tag{2}\$$


我的问题和原始答案都基于解析公式

$$u'(x)=delta(x+1)+delta(x-1)=\underset{\underset{M(N)=0}{N,f\to\infty}}{\text{lim}}\left(\sum\limits_{N=1}^N\frac{\mu(N)}{N}\,left(1+2\sum\limits_{k=1}^f\,N}\cos\left(\frac{2\,\pi\,k\,x}{N{}\右)\右)\右侧)\标签{3}$$

其中评估频率$f美元$假设为正整数,并且

$$M(N)=\sum\limits_{N=1}^N\mu(N)\tag{4}$$

是Mertens函数。


上述公式(3)简化为

$$u'(x)=delta(x+1)+delta(x-1)=\underset{\underset{M(N)=0}{N,f\to\infty}}{\text{lim}}\left(2\sum\limits_{N=1}^N\frac{\mu$$

自从

$$\sum\limits_{n=1}^\infty\frac{\mu(n)}{n}=\frac{1}{\zeta(1)}=0\,。\标记{6}$$


我最初在中定义了上述公式(3)和(5)这个答案我在Math StackExchange上发布了自己的一个问题。


我上面问题中的公式不太正确,因为它在$x=0$(对应于美元\增量'(x)$). 我的原始答案解决了这个问题,但仍然需要评估上限N美元$被选择为$M(N)=0$.


这个新答案基于解析公式

$$u'(x)=delta(x+1)+delta(x-1)=\underset{N,f\to\infty}{\text{lim}}\left(\sum\limits_{N=1}^N\mu(N)\left)+\cos\left(\frac{2\pikx}{N}\ right)\right)=\underset{N,f\to\infty}{\text{lim}}\left(\sum\limits_{N=1}^N\mu(N)\left(-2f\,\text{sinc}(2\pi f x)+\frac{\sin(2\pi f x)\cot\left(\frac{\pi x}{n}\right)}{n}\right)\tag{7}$$

不再需要N美元$进行选择,以便$M(N)=0$.


上述公式(7)是与这个答案我发布了另一个关于数学溢出和这个答案我在Math StackExchange上发布了一个相关问题。


我相信上面的公式(7)完全等同于

$$u’(x)=delta(x+1)+delta(x-1)=underset{f\to\infty}{text{lim}}\ left(2f\\text{sinc}(2\pif(x+1$$

其中,上述公式(7)和(8)具有相同的麦克劳林级数。


我的原始答案和这个新答案是基于关系

$$\delta(x)=\压裂{1}{2}\左(u'(x+1)+u'(x-1)-\压裂{2}u'\左(\frac{x}{2{右)\right)\tag{9}$$

使用上述公式(7)$u'(x)$导致

$\delta(x)=\underset{N,f\to\infty}{\text{lim}}\left(\sum\limits_{N=1}^N\mu(N)\Bigg(f(-\text{sinc}(2\pif(x+1)))-\text}sinc}(2\πf(x-1))+\text{正弦}(2\pifx)))+\right$ $\左。\frac{1}{2n}\左(sum\limits_{k=1}^{f\,n}\右(\cos\left(\frac{2\pi(k-1)(x+1)}{n}\right)+\cos\leaft(\frac{2\\pi k(x+1 \right)\frac{1}{2}\sum\limits_{k=1}^{2f\,n}\left(\frac}\pi(k-1)x}{n}\right\right)\right)\ Bigg)\ right)$

$$=下设{N,f\to\infty}{text{lim}}(sum\limits_{N=1}^N\mu(N)\left(f(-\text{sinc}(2\pif(x+1))+\sin(2\pif(x-1))\cot\left(\frac{\pi(x-1\右)\右)\标签{10}$$


我相信上面的公式(10)完全等价于积分表示

$$\delta(x)=\underset{f\to\infty}{\text{lim}}\left$$

其中,上述公式(10)和(11)具有相同的麦克劳林级数。


现在考虑稍微简单的解析公式

$$u'(x)=delta(x+1)+delta(x-1)=underset{N,f\to\infty}{text{lim}}\left(sum\limits_{N=1}^N\frac{\mu(2n-1)}{2n-1}\left右)\右)=\下集{N,f\到\下集}{\text{lim}}\左(\frac{1}{2}\sum\limits_{N=1}^N\frac}\mu(2n-1)}{2n-1}\sec\左(\frac{\pix}{4n-2}\右)\cos\左(\pix\左(2f+\frac{1}{4n-2]\右)\右)\tag{12}$$

也不再需要N美元$进行选择,以便$M(N)=0$.


我认为上述公式(12)与上述公式(7)和(8)完全等价,因为这三个公式都具有相同的麦克劳林级数。


上述公式(12)的Maclaurin级数项可根据以下关系导出

$$\sum\limits_{n=1}^\infty\frac{\mu(2n-1)}{(2n-1)^s}=\frac{1}{\lambda(s)}\,,\quad\Re(s)\ge 1\tag{13}$$

哪里$\lambda(s)=\左(1-2^{-s}\右)\,\zeta(s)$Dirichlet lambda函数.我相信上述公式(13)对$\Re(s)>\frac{1}{2}$假设黎曼假设。


上述公式(9)和公式(12)中的关系$u'(x)$以上导致

$\delta(x)=\underset{N,f\to\infty}{\text{lim}}\left(\frac{1}{2}\sum\limits_{N=1}^N\frac}\mu(2n-1)}{2n-1}\ left(\frac{3}{4}+\sum\limits_{k=1}^{2f(2n-l)}(-1)^k\left \右)+\cos\left(\frac{\pik(x-1)}{2n-1}\右)\右)。\对$ $\左。\左侧-\frac{1}{2}\sum\limits_{k=1}^{4f(2n-1)}(-1)^k\cos\left(\frac{\pi k x}{2(2n-1)}\right)\right)$

$=\underset{N,f\to\infty}{\text{lim}}\ left(\frac{1}{4}\sum\limits_{N=1}^N\frac{\mu(2n-1)}{2n-1}\ left\(\sec{\pi(x+1)}{4n-2}\ right)\cos\left(\pi{π(x-1)}{4n-2}\右)\cos\左(\pi(x-1)\左(2f+\frac{1}{4N-2}\左)\frac{1}}{2}\sec\左(\frac{\pix}{2(4n-2)}\右)\cos\left(\frac{1}{2}\pi x\ left(4f+\frac}{4n-2}\ right)\right)\tag{14}$

我认为它与上述公式(10)和公式(11)中的积分表示完全等价,因为所有三个公式都具有相同的麦克劳林级数。

$\端组$

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