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η′(0)的三种发散求法

(2015-08-11 12:28:28)
标签:

公式

对数

发散

后进

前进

分类: 数学

(一)有关公式:

(1)η(z)=(n=1…∞) (-1)n-1n-z=(1-21-z)ζ(z)

(2)lnΓ(1-z)=γz+(k=1…∞)ζ(k)zk/k

(3)(-1)ln(1-z)=(n=1…∞)zn/n

(4)tan(xπ)=(xπ)Π(n=1…∞)(1-4x2/n2)(-1)^n   

(5)sin(xπ)=(xπ)Π(n=1…∞)(1-x2/n2)

 

(二)后进求法:

η(0)=(n=1…∞) (-1)nlnn

       =(n=1…∞) (-1)n+1ln(n+1)

       =(-1)(n=1…∞) (-1)nlnn+(n=1…∞) (-1)n+1ln(1+1/n)

(0)=(n=1…∞) (-1)n+1ln(1+1/n)

         =(n=1…∞) [(-1)n(k=1…∞)(-1/n)k/k]

         =(k=1…∞) [(-1)k-1(1/k)(n=1…∞)(-1)n-1/nk]

         =(k=1…∞) (-1)k-1η(k)/k

         =ln2-(k=2…∞) (-1)k(1-21-k)ζ(k)/k

         =ln2-(k=2…∞) (-1)kζ(k)/k+2(k=2…∞) (-1/2)kζ(k)/k

         =ln2-lnΓ(2)-γ+2lnΓ(1+1/2)+γ=ln(π/2)

∴   η(0)=(1/2)ln(π/2)


(二)双进求法:

 

(1)η(0)=(n=1…∞) (-1)nlnn

       =(n=1…∞) (-1)n+1ln(n+1)(后进法)

       =(-1)(n=1…∞) (-1)nlnn+(n=1…∞) (-1)n+1ln(1+1/n)

∴  (0)=(n=1…∞) (-1)n+1ln(1+1/n)……………… ①

 

(2)η(0)=(n=1…∞) (-1)nlnn

       =(n=2…∞) (-1)n-1ln(n-1)(前进法)

       =(-1)(n=1…∞) (-1)nlnn+(n=2…∞) (-1)n-1ln(1-1/n)

∴  (0)=(n=2…∞) (-1)n-1ln(1-1/n)……………… ②

(3)由①+②得:

(0)=ln2-(n=2…∞) (-1)nln(1-1/n2)……………… ③

(4)由公式:

         tan(xπ)=(xπ)Π(n=1…∞)(1-4x2/n2)(-1)^n   

取对数并令x→1/2得:

         (n=2…∞) (-1)nln(1-1/n2)=3ln2-2lnπ

代入③中化简得:  η(0)=(1/2)ln(π/2)


(三)直接求法:

(1)由公式:

          sin(xπ)=(xπ)Π(n=1…∞)(1-x2/n2)

令x=1/2得:Π(n=1…∞)[4n2/(4n2-1)]=π/2

取对数得:(n=1…∞)[2ln(2n)-ln(2n-1)-ln(2n+1)]

                  =(n=1…∞)[2ln(2n)-2ln(2n+1)]=ln(π/2)

即             (n=1…∞)[ln(2n)-ln(2n+1)]=(1/2)ln(π/2)

(2)η(0)=(n=1…∞) (-1)nlnn

           =(n=2…∞) (-1)nlnn

           =(n=1…∞)[ln(2n)-ln(2n+1)]

               =(1/2)ln(π/2)

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