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欧拉产品


对于s> 1个,的黎曼zeta函数由提供

泽塔=sum_(n=1)^(infty)1/(n^s)
(1)
=产品_(k=1)^(infty)1/(1-1/(p_k^s)),
(2)

哪里p_k(磅)k个第个首要的这是Euler的产品(Whittaker和Watson哈维尔(2003年,第61页)称之为“最重要的公式”Derbyshire(2004年,第104-106页)的《金钥匙》

这可以通过扩展产品来证明,将每个术语都写为几何的系列扩展、倍增和重新排列术语,

 产品_(k=1)^infty1/(1-1/(p_k^s))=1/(1-1/。.. =[sum_(k=0)^infty(1/(p_1^s))^k][sum_(k=O)^inffy(1/(p_2^s),^k][sum_。.. =(1+1/(p_1^s)+1/(P1^(2s))+1/(P1 ^(3s))+。..)(1+1/(p2^s)+1/(P2^(2s))+1/(p2 ^(3s))+。..)... =1+总和(1<=i)1/(p_i^s)+总和(1<=i<=j)1/。.. =1+1/(2^s)+1/(3^s)+1/(4^s)+1/(5^s)+。.. =总和_(n=1)^数量1/(n^s)=zeta(s)。
(3)

这里,重新安排导致方程式(1)遵循算术基本定理,因为每个产品主要权力出现在中确切地 分母和每个积极的整数等于正好一个素数幂的乘积。

此产品与莫比乌斯函数 亩(n)通过

 1/(zeta(s))=sum_(n=1)^infty(mu(n))/(n^s),
(4)

可以通过扩展产品来获得

1/(泽塔)=产品_(k=1)^(infty)(1-1/(p_k^s))
(5)
=(1-1/(p_1秒))(1-1/。..
(6)
=1-(1/(p_1^s)+1/(p_2^s)+1/(p_3^s)+。..)+(1/(p_1^sp_2^s)+。..+1/(p_1^sp_3^s)+1/(p2^sp_3 ^s)+。..)-...
(7)
=1-sum_(0<i)1/(p_i^s)+sum_(0<i<j)1/(p_i^sp_j^s)-sum_(0<i<j<k)1/(p_i^sp_j^sp_k^s)+。..
(8)
=sum_(n=1)^(infty)(μ(n))/(n^s)。
(9)

zeta(1)=不完整,但有限乘积存在,给予

 P(n)=产品_(k=1)^n1/(1-1/(P_k))。
(10)

对于上限n=0,1, 2, ...,产品由1、2、3、15/4、35/8、77/16、1001/192、17017/3072给出,…(OEIS)A060753号A038110型).预乘1/lnp_n并让n->不完整给出了一个美丽的结果,称为默滕斯定理.

欧拉产品在罗恩·霍华德(Ron Howard)2001年电影中约翰·纳什(Russell Crowe饰演)的黑板涂鸦中短暂出现A类美丽的心灵.


另请参见

Dedekind函数,Dirichlet L系列,Euler-Mascheroni常数,无限乘积,梅滕斯定理,主要产品,黎曼Zeta函数,斯蒂尔特杰斯常数

本条目的部分内容由乔纳森·桑多(作者的链接)

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J.德比郡。素数迷恋:伯恩哈德·里曼和数学中最伟大的未解决问题。纽约:企鹅出版社,2004年。爱德华兹,H.M。“Euler产品公式。“§1.2黎曼氏Zeta函数。纽约:多佛,第6-7页,2001年。尤勒,L。“观测变量围绕无穷级数。”圣彼得堡学院。,1737G.H.哈代。和Wright,E.M。“Zeta函数。”§17.2英寸数字理论导论,第5版。英国牛津:克拉伦登出版社,第245-247页,1979年。Havil,J.“最重要的公式”§7.1英寸伽马射线:探索欧拉常数。新泽西州普林斯顿:普林斯顿大学出版社,第61-62页,2003里宾博伊姆,P。这个素数记录新书,第三版。纽约:Springer-Verlag,第216页,1996Shimura,G。欧拉产品和艾森斯坦系列。普罗维登斯,RI:Amer。数学。Soc.,1997年。斯隆,新泽西州。答:。序列A038110型A060753号在“在线整数百科全书”中序列。"E.T.惠塔克。和G.N.Watson。“欧拉的的产品泽塔."§13.3英寸A类现代分析课程,第四版。英国剑桥:剑桥大学出版社,第271-272页,1990年。

参考Wolfram | Alpha

欧拉产品

引用如下:

乔纳森·索多埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“Euler产品”。摘自数学世界--A类Wolfram资源。https://mathworld.wolfram.com/EulerProduct.html

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