主題
Search

哈吉科斯塔斯公式


HadjicostasContours
HadjicostasReIm

哈吉科斯塔斯公式是 單位正方形 二重積分 的推廣

 gamma=int_0^1int_0^1(x-1)/((1-xy)ln(xy))dxdy
(1)

(Sondow 2003, 2005; Borwein 等人 2004, p. 49),其中 gamma尤拉-馬歇羅尼常數。它指出

 int_0^1int_0^1(1-x)/(1-xy)[-ln(xy)]^sdxdy 
 =Gamma(s+2)[zeta(s+2)-1/(s+1)]
(2)

對於 Re[s]>-2,其中 Gamma(z)伽瑪函式zeta(s)黎曼zeta函式(雖然必須注意 s=-1,因為那裡存在 可去奇點)。它由 Hadjicostas (2004) 猜想提出,並幾乎立即被 Chapman (2004) 證明。特殊情況 s=0 給出了 Beukers 的 zeta(2) 積分,

 int_0^1int_0^1(dxdy)/(1-xy)=zeta(2)
(3)

(Beukers 1979)。當 s=1 時,該公式與 Beukers 的 Apéry 常數 zeta(3) 積分有關,這就是最初引起人們對這類積分興趣的原因。

存在一個類似的公式

 int_0^1int_0^1(1-x)/(1+xy)[-ln(xy)]^sdxdy 
 =Gamma(s+2)[eta(s+2)+(1-2eta(s+1))/(s+1)]
(4)

對於 R[s]>-3,由 Sondow (2005) 提出,其中 eta(z)狄利克雷eta函式。這包括特殊情況

ln(4/pi)=sum_(n=1)^(infty)(-1)^(n-1)[1/n-ln((n+1)/n)]
(5)
=int_0^1int_0^1(x-1)/((1+xy)ln(xy))dxdy
(6)
=0.241564...
(7)

(OEIS A094640; Sondow 2005) 和

int_0^1int_0^1(1-x)/((1+xy)[ln(xy)]^2)dxdy=ln((pi^(1/2)A^6)/(2^(7/6)e))
(8)
=0.256220094...
(9)

(OEIS A103130),其中 AGlaisher-Kinkelin 常數 (Sondow 2005)。


參見

Apéry 常數, 尤拉-馬歇羅尼常數, 黎曼 Zeta 函式 zeta(2), 單位正方形積分

使用 探索

參考文獻

Beukers, F. "A Note on the Irrationality of zeta(2) and zeta(3)." Bull. London Math. Soc. 11, 268-272, 1979.Borwein, J.; Bailey, D.; and Girgensohn, R. 數學實驗:計算發現之路。 Wellesley, MA: A K Peters, 2004.Chapman, R. "A Proof of Hadjicostas's Conjecture." 15 Jun 2004. http://arxiv.org/abs/math/0405478.Guillera, J. and Sondow, J. "Double Integrals and Infinite Products for Some Classical Constants Via Analytic Continuations of Lerch's Transcendent." 16 June 2005 http://arxiv.org/abs/math.NT/0506319.Hadjicostas, P. "A Conjecture-Generalization of Sondow's Formula." 21 May 2004. http://www.arxiv.org/abs/math.NT/0405423/.Sloane, N. J. A. Sequences A094640, A103130 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."Sondow, J. "Criteria for Irrationality of Euler's Constant." Proc. Amer. Math. Soc. 131, 3335-3344, 2003. http://arxiv.org/abs/math.NT/0209070.Sondow, J. "Double Integrals for Euler's Constant and ln(4/pi) and an Analog of Hadjicostas's Formula." Amer. Math. Monthly 112, 61-65, 2005.

在 中被引用

哈吉科斯塔斯公式

引用此條目為

Weisstein, Eric W. "Hadjicostas's Formula." 來自 網路資源。 https://mathworld.tw/HadjicostassFormula.html

主題分類