Re: [分析] Zeta函數和Gamma函數的一些小知識

看板Math作者 (chatterly)時間10年前 (2014/05/27 03:33), 編輯推噓0(005)
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※ 引述《Hyuui (修)》之銘言: : Chatterly在八卦板提到一些關於複變函數論的結果,但他說的東西有些錯誤。為了避免他 : 誤導別人,我想拉回來Math板上解說一下,順便補充一些我覺得有趣的東西。 : ── : #1JTsjw0U (Gossiping) : http://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1400335226.A.01E.html : //Gamma解析延拓出去整個到複數平面,所有整數點包括 1 都是奇點// : #1JWWbT8- (Gossiping) : http://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1401031005.A.23E.html : //解析延拓是每一個整數點都不可解析而不是你說的z=1// : ── : 解說如下: : 1. : 對於實部大於1的複數s,我們定義Zeta函數如下: : Zeta {s} = Sum_n=1~∞ {1/n^s} : Zeta函數的原始定義域是{s | Re(s) > 1}。經過解析延拓(analytic continuation),可 : 以拓展為在 {s | s ≠ 1} 的複數平面上的解析函數。 : 而在 s=1 該點上,即為著名的調和級數。 : Zeta {1} = 1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + ... : 我之前在某篇文章中提過,17世紀的Pietro Mengoli就證明出調和級數發散。不過我後來 : 看到另一篇蔡聰明教授的文章,他說:「在1350年左右,N. Oresme(約1323~1382)證 : 明了調和級數發散, 這是歷史上第一個發散級數的例子。」 : 這個證明的思路相當簡單,有些讀者在高中時可能就已經學過了。 : 1 + 1/2 +1/3 + 1/4 + 1/5 + 1/6 + 1/7 + 1/8 + ... : 1/2 + 1/2 + (1/4 + 1/4) + (1/8 + 1/8 + 1/8 + 1/8) + ... : 第二個級數的每個括號內的值都等於1/2,無窮多個1/2加起來顯然發散。注意到第一個級 : 數的每項都大於第二個級數,故第一個級數發散。 : 因此,Zeta函數在 s=1 是無法解析延拓的。 就你這句話就知道你根本不懂解析延拓,不要不懂裝懂好嗎? 抄wiki很爽嗎? ? : 解析延拓的Zeta函數在s等於負整數的值,有一個方便的公式可以計算: : Zeta {-n} = -B_(n+1) / (n+1) : 其中 B_(n+1) 為Bernoulli number。 : 由於 B_n 在 {n | n為奇數,且n>1} 的值都是0,故 Zeta {-2n} = 0 : ── : 2. : 對於實部大於0的複數s,我們定義Gamma函數如下: : Gamma {s} = Int_0~∞ {t^(s-1) / e^t} dt : Gamma函數在s等於正整數的值非常容易計算,因為有以下公式: : Gamma {n} = (n-1)! : Gamma函數的原始定義域是{s | Re(s) > 0}。經過解析延拓(analytic continuation), : 可以拓展為在 {s | s ≠ 0 or 負整數} 的複數平面上的解析函數。 : 在 {s | s = 0 or 負整數} 這些點上,Gamma函數是發散的,但我們可以使用留數定理計 : 算留數。 : Res {Gamma, -n} = (-1)^n / n! 前面說 Zeta函數在 s=1 是無法解析延拓的 這裡去跑出 Res {Gamma, -n} = (-1)^n / n!,你也真是太會抄襲了,拜託不要露出 你的數學程度和抄襲好嗎? : ── : 3. : 關於使用解析延拓的Zeta函數求出「1 + 2 + 3 + ... = -1/12」,可參考這篇文章。 : 1+2+3+…=-1/12? | 法蘭克的數學世界 : http://frankliou.wordpress.com/2014/05/18/123-112/ : 不過嚴格說起來,解析延拓後的Zeta函數,在額外拓展的定義域上已經不是原本的 : 「Sum_n=1~∞ {1/n^s}」形式了,所以其實也沒有「Zeta {-1} = 1 + 2 + 3 + ...」這回 : 事。我建議把「1 + 2 + 3 + ... = -1/12」當作物理學家們的一個有趣把戲就好,它並不 : 是嚴謹的數學結果。 : 至於「1 + 1 + 1 + ... = -1/2」,不嚴謹地說,則是解析延拓的 Zeta {0} 的值,它在 : 弦論中有些應用。但請注意,不要把Zeta函數和Gamma函數搞混了。雖然我們知道,Zeta函 : 數和Gamma函數相乘起來有個很漂亮的關係。 : Gamma {s} * Zeta {s} = Int_0~∞ {t^(s-1) / e^t-1} dt : 這個關係成立在Zeta函數和Gamma函數原始定義域的交集 {s | Re(s) > 1} 上。 不要總是亂說好嗎? 給個證明好嗎? 數學豈是你這種造謠和搬弄是非的? : 而且這個特殊關係無法改變以下事實: : 1. Zeta函數在 {s | s ≠ 1} 發散。 : 2. Gamma函數在 {s | s = 0 or 負整數} 發散。 : 在整個複數平面上,我們比較常使用的是Riemann functional equation。 : Zeta {s} = 2^s * π^{s-1} * sin {πs/2} * Gamma {1-s} * Zeta {1-s} : 我們可以由sin {πs/2}這項再次看出:Zeta {-2n} = 0 : ── : 以上是一些關於Zeta函數和Gamma函數的小說明,希望大家能弄清楚這些概念。 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 以上是一些於Zeta函數和Gamma函數的wiki,廢話連篇之外毫無意義 拜託去考個研究所好寫個碩士論文然後對國家有一點點貢獻好嗎? 不是每個人跟你一樣吃飽太閒整天戰自己不懂核能還來這胡說八道 哀,自己完全不懂還要來扮演教學的,不想理你了 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 140.113.121.246 ※ 文章網址: http://www.ptt.cc/bbs/Math/M.1401132805.A.F01.html

05/27 03:41, , 1F
你先搞清楚Zeta函數和Gamma函數的奇點吧。
05/27 03:41, 1F

05/27 03:41, , 2F
情緒性的用語是無法改變數學事實的。
05/27 03:41, 2F

05/27 03:42, , 3F
還有,為什麼要特地轉到Physcys板然後又謾罵呢?
05/27 03:42, 3F

05/27 03:43, , 4F
Physics
05/27 03:43, 4F

05/27 14:06, , 5F
你不要對我一副嘴臉,然後在數學版跟物理版裝無辜好嗎
05/27 14:06, 5F
文章代碼(AID): #1JWvS5y1 (Math)
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