冥王星 その5

予想L-4に関して[4n+1]型の2次体Q(√m)の場合の具体的検証をつづけます。
π/15代入,π/17代入,π/19代入,π/21代入。


2005/3/29  <-1/2=cosx + cos2x + cos3x + ・・・の重回積分-重回微分にπ/15を代入>

 Aの統一的法則性(重回積分-重回微分の規則)の結果に、π/15を代入した場合を調べます。
(ここは、天王星「その2」の<cos(x/2)/sin(x/2)=2(sinx + sin2x +・・ )の重回積分-重回微分にπ/15を代入>の
論理をそのまま利用しています。)

   -1/2=cosx + cos2x + cos3x + cos4x + ・・・・ -----A

 まずAを重回積分-重回微分した結果(「冥王星 その4」の「π/3代入参照)に、π/15を代入した場合を記す
と次のようになります。

3回積分のみを書き下します。予想L-4を確認するにはこれで十分なことはすぐ後で述べます。

[π/15代入の式]
 3回積分
  -{ A・(1/1^3 + 1/14^3 - 1/16^3 - 1/29^3 + 1/31^3 + 1/44^3 - 1/46^3 - 1/59^3 +・・・)
    + B・(1/2^3 + 1/13^3 - 1/17^3 - 1/28^3 + 1/32^3 + 1/43^3 - 1/47^3 - 1/58^3 +・・・)
    + C・(1/3^3 + 1/12^3 - 1/18^3 - 1/27^3 + 1/33^3 + 1/42^3 - 1/48^3 - 1/57^3 +・・・)
    + D・(1/4^3 + 1/11^3 - 1/19^3 - 1/26^3 + 1/34^3 + 1/41^3 - 1/49^3 - 1/56^3 +・・・)
    + E・(1/5^3 + 1/10^3 - 1/20^3 - 1/25^3 + 1/35^3 + 1/40^3 - 1/50^3 - 1/55^3 +・・・)
    + F・(1/6^3 + 1/9^3 - 1/21^3 - 1/24^3 + 1/36^3 + 1/39^3 - 1/51^3 - 1/54^3 +・・・)
    + G・(1/7^3 + 1/8^3 - 1/22^3 - 1/23^3 + 1/37^3 + 1/38^3 - 1/52^3 - 1/53^3 +・・・) }
                                                  + ζ(2)・(π/15)
                                =π/2・(π/15)^2/2!- 1/2・(π/15)^3/3!

 ここで、A=sin(π/15)、B=sin(2π/15)、C=sin(3π/15)、D=sin(4π/15)、E=sin(5π/15)、F=sin(6π/15)、
G=sin(7π/15)。

 さて、上のπ/15代入の結果が、予想L-4を支持しているか否か以下見ましょう。
いまπ/15代入ですから、k=15です。よって、導手NがN=15であり、且つ15=|m|である虚2次体Q(√-15)に対応
するL(χ,s)が出現してくるはずです。

 またいま次体Q(√-15)が考察の対象ですから、予想L-4の後半からQ(√-15)に対応するL(χ,s)は奇数回の
微分・積分の所に現れているはずだとなります。よって、上で3回積分のみに注目したのです。

 上の3回積分の結果は、予想L-4を成立させているのでしょうか?
 結論からいえば、ここでも予想L-4は成り立っているのですが、以下説明します。

 3回積分の4つの青字の級数はLS(s)の分身とよぶべき級数(分割ゼータ)であったのです。
LS(s)の定義を書きます。次のもので、ディリクレのL関数L(χ,s)の一種です。

 LS(s)=(1/1^s + 1/2^s + 1/4^s - 1/7^s + 1/8^s - 1/11^s - 1/13^s - 1/14^s)
      + (1/16^s + 1/17^s + 1/19^s - 1/22^s + 1/23^s - 1/26^s - 1/28^s - 1/29^s) +・・・

 (注意: + - はこの()の単位で延々とくり返されていく。)

上をディリクレ指標χ(a)を用いて表現すると、次のようになります。
 LS(s)は、mod 15に対応したχ(a)をもち、
「 a≡1 or 2 or 4 or 8 mod 15-->χ(a)=1、
  a≡7 or 11 or 13 or 14 mod 15 -->χ(a)=-1、
  それ以外のaではχ(a)=0」
というχ(a)に対応したL(χ,s)となります。そして、このχ(a)の導手はN=15です。

 じつは、LS(s)はQ(√-15)に対応するL(χ,s)となっているのです。
LS(s)がQ(√-15)に対応するL(χ,s)であることは、平方剰余の相互法則と補充則を使い、x^2≡-15 mod p
(pは素数)という合同方程式を解くことを経由して確認することができます。私は手計算で実際にそれを確めました。

 さて、3回積分の4つの青字の級数たちがLS(s)の分身(分割ゼータ)であることを示します。

[分身であることを示す]
係数A,B,D,Gにかかる級数をそれぞれA1,B1,D1,G1と表すと、次のようになる。
  A1=1/1^3 + 1/14^3 - 1/16^3 - 1/29^3 + 1/31^3 + 1/44^3 - 1/46^3 - 1/59^3 +・・・
  B1=1/2^3 + 1/13^3 - 1/17^3 - 1/28^3 + 1/32^3 + 1/43^3 - 1/47^3 - 1/58^3 +・・・
  D1=1/4^3 + 1/11^3 - 1/19^3 - 1/26^3 + 1/34^3 + 1/41^3 - 1/49^3 - 1/56^3 +・・・
  G1=1/7^3 + 1/8^3 - 1/22^3 - 1/23^3 + 1/37^3 + 1/38^3 - 1/52^3 - 1/53^3 +・・・

さて、A1- B1 - D1 - G1を計算すると、
A1- B1 - D1 - G1
=(1/1^3 + 1/14^3 - 1/16^3 - 1/29^3 + 1/31^3 + 1/44^3 - 1/46^3 - 1/59^3 + ・・・)
 - (1/2^3 + 1/13^3 - 1/17^3 - 1/28^3 + 1/32^3 + 1/43^3 - 1/47^3 - 1/58^3 + ・・・)
 - (1/4^3 + 1/11^3 - 1/19^3 - 1/26^3 + 1/34^3 + 1/41^3 - 1/49^3 - 1/56^3 + ・・・)
 - (1/7^3 + 1/8^3 - 1/22^3 - 1/23^3 + 1/37^3 + 1/38^3 - 1/52^3 - 1/53^3 + ・・・)

=1/1^3 - 1/2^3 - 1/4^3 - 1/7^3 - 1/8^3 - 1/11^3 - 1/13^3 + 1/14^3
        - 1/16^3 + 1/17^3 + 1/19^3 + 1/22^3 + 1/23^3 + 1/26^3 + 1/28^3 - 1/29^3 + ・・・

=1/1^3 + 1/2^3 + 1/4^3 - 1/7^3 + 1/8^3 - 1/11^3 - 1/13^3 - 1/14^3
        + 1/16^3 + 1/17^3 + 1/19^3 - 1/22^3 + 1/23^3 - 1/26^3 - 1/28^3 - 1/29^3 + ・・・
          + (-2/2^3 - 2/4^3 - 2/8^3 + 2/14^3 - 2/16^3 + 2/22^3 + 2/26^3 + 2/28^3 + ・・・)

=LS(3) - 2/2^3・(1/1^3 + 1/2^3 + 1/4^3 - 1/7^3 + 1/8^3 - 1/11^3 - 1/13^3 - 1/14^3 + ・・・)
=LS(3) - 1/2^2・LS(3)
=(1 - 1/2^2)・LS(3)

となり、上で定義したLS(s)の特殊値LS(3)が出てくるのである!
  A1,B1,D1,G1を「A1- B1 - D1 - G1」のように組み合わせると、このようにLS(s)を構成することができるので
ある。
 これで、A1,B1,D1,G1はLS(s)の分身であることがわかった。
終わり。

 よって予想通り、ちゃんと虚2次体Q(√-15)に対応するLS(s)が分身の姿(分割ゼータ)で出現していること
がわかりました
 π/15代入でも、やはり予想L-4成立していました。




2005/3/29  <-1/2=cosx + cos2x + cos3x + ・・・の重回積分-重回微分にπ/17を代入>

 Aの統一的法則性(重回積分-重回微分の規則)の結果に、π/17を代入した場合を調べます。
(ここは、天王星「その3」の<cos(x/2)/sin(x/2)=2(sinx + sin2x +・・ )の重回積分-重回微分にπ/17を代入>の
論理をそのまま利用しています。)

   -1/2=cosx + cos2x + cos3x + cos4x + ・・・・ -----A

 まずAを重回積分-重回微分した結果(「冥王星 その4」の「π/3代入参照)に、π/17を代入した場合を記す
と次のようになります。

2回積分のみを書き下します。予想L-4を確認するにはこれで十分なことはすぐ後で述べます。

[π/17代入の式]

2回積分
  -{ A・(1/1^2 - 1/16^2 - 1/18^2 + 1/33^2 + 1/35^2 - 1/50^2 - 1/52^2 + 1/67^2 +・・・)
  + B・(1/2^2 - 1/15^2 - 1/19^2 + 1/32^2 + 1/36^2 - 1/49^2 - 1/53^2 + 1/66^2 +・・・)
  + C・(1/3^2 - 1/14^2 - 1/20^2 + 1/31^2 + 1/37^2 - 1/48^2 - 1/54^2 + 1/65^2 +・・・)
  + D・(1/4^2 - 1/13^2 - 1/21^2 + 1/30^2 + 1/38^2 - 1/47^2 - 1/55^2 + 1/64^2 +・・・)
  + E・(1/5^2 - 1/12^2 - 1/22^2 + 1/29^2 + 1/39^2 - 1/46^2 - 1/56^2 + 1/63^2 +・・・)
  + F・(1/6^2 - 1/11^2 - 1/23^2 + 1/28^2 + 1/40^2 - 1/45^2 - 1/57^2 + 1/62^2 +・・・)
  + G・(1/7^2 - 1/10^2 - 1/24^2 + 1/27^2 + 1/41^2 - 1/44^2 - 1/58^2 + 1/61^2 +・・・)
  + H・(1/8^2 - 1/9^2 - 1/25^2 + 1/26^2 + 1/42^2 - 1/43^2 - 1/59^2 + 1/60^2 +・・・)
                                       - (1-1/2)ζ(2)/17^2 } + ζ(2)
                                   =π/2・(π/17) - 1/2・(π/17)^2/2!

ここで、A=cos(π/17)、B=cos(2π/17)、C=cos(3π/17)、D=cos(4π/17)、E=cos(5π/17)、F=cos(6π/17)、
 G=cos(7π/17)、H=cos(8π/17)。

 さて、上の結果が、予想L-4を支持しているか否かを以下見ましょう。
いまπ/17代入ですから、k=17です。よって、N=17の導手Nをもち、且つ17=|m|である実2次体Q(√17)に対応
するL(χ,s)が出現してくるはずです。

 またいま次体Q(√17)が考察の対象になっているわけですから、予想L-4の後半からQ(√17)に対応する
L(χ,s)は偶数回の微分・積分の所に現れているはずだとなります。よって、上で回積分だけ注目したのです。

 結論からいえば、ここでも予想L-4は成り立っているのですが、以下説明します。

 2回積分の6つの青字の級数はLT(s)の分身とよぶべき級数(分割ゼータ)であったのです。
LT(s)の定義を書きます。次のものであり、ディリクレのL関数L(χ,s)の一種です。

LT(s)=(1/1^s + 1/2^s - 1/3^s + 1/4^s - 1/5^s - 1/6^s - 1/7^s + 1/8^s
        + 1/9^s - 1/10^s - 1/11^s - 1/12^s + 1/13^s - 1/14^s + 1/15^s + 1/16^s ) + ・・・

 (注意: + - はこの()の単位で延々とくり返されていく。)

上をディリクレ指標χ(a)を用いて表現すると、次のようになります。
 LT(s)は、mod 17に対応したχ(a)をもち、
「 a≡1 or 2 or 4 or 8 or 9 or 13 or 15 or 16 mod 17-->χ(a)=1、
  a≡3 or 5 or 6 or 7 or 10 or 11 or 12 or 14 mod 17 -->χ(a)=-1、
  それ以外のaではχ(a)=0」
というχ(a)をもつL(χ,s)となります。このχ(a)の導手はN=17です。

 じつは、LT(s)が実2次体Q(√17)に対応するL(χ,s)となっているのです。
LT(s)がまさしくQ(√17)に対応するL(χ,s)であることは、平方剰余の相互法則と補充則を使って、x^2≡17 mod p
(pは素数)という合同方程式を解くことを経由して確認することができます。私は手計算で確めました。

 さて、2回積分の6つの青字の級数たちがLT(s)の分身(分割ゼータ)であることを示します。

[分身であることを示す]
係数A,B,C,D,E,F,G,Hにかかる級数をそれぞれA1,B1,C1,D1,E1,F1,G1,H1と表すと、次のようになる。
A1=1/1^2 - 1/16^2 - 1/18^2 + 1/33^2 + 1/35^2 - 1/50^2 - 1/52^2 + 1/67^2 +・・・
B1=1/2^2 - 1/15^2 - 1/19^2 + 1/32^2 + 1/36^2 - 1/49^2 - 1/53^2 + 1/66^2 +・・・
C1=1/3^2 - 1/14^2 - 1/20^2 + 1/31^2 + 1/37^2 - 1/48^2 - 1/54^2 + 1/65^2 +・・・
   D1=1/4^2 - 1/13^2 - 1/21^2 + 1/30^2 + 1/38^2 - 1/47^2 - 1/55^2 + 1/64^2 +・・・
   E1=1/5^2 - 1/12^2 - 1/22^2 + 1/29^2 + 1/39^2 - 1/46^2 - 1/56^2 + 1/63^2 +・・・
   F1=1/6^2 - 1/11^2 - 1/23^2 + 1/28^2 + 1/40^2 - 1/45^2 - 1/57^2 + 1/62^2 +・・・
   G1=1/7^2 - 1/10^2 - 1/24^2 + 1/27^2 + 1/41^2 - 1/44^2 - 1/58^2 + 1/61^2 +・・・
   H1=1/8^2 - 1/9^2 - 1/25^2 + 1/26^2 + 1/42^2 - 1/43^2 - 1/59^2 + 1/60^2 +・・・

さて、A1-B1-C1-D1-E1+F1-G1-H1を計算すると、次のようになります。
A1-B1-C1-D1-E1+F1-G1-H1
 =(1/1^2 - 1/16^2 - 1/18^2 + 1/33^2 + 1/35^2 - 1/50^2 - 1/52^2 + 1/67^2 +・・・)
  -(1/2^2 - 1/15^2 - 1/19^2 + 1/32^2 + 1/36^2 - 1/49^2 - 1/53^2 + 1/66^2 +・・・)
  -(1/3^2 - 1/14^2 - 1/20^2 + 1/31^2 + 1/37^2 - 1/48^2 - 1/54^2 + 1/65^2 +・・・)
  -(1/4^2 - 1/13^2 - 1/21^2 + 1/30^2 + 1/38^2 - 1/47^2 - 1/55^2 + 1/64^2 +・・・)
  -(1/5^2 - 1/12^2 - 1/22^2 + 1/29^2 + 1/39^2 - 1/46^2 - 1/56^2 + 1/63^2 +・・・)
  +(1/6^2 - 1/11^2 - 1/23^2 + 1/28^2 + 1/40^2 - 1/45^2 - 1/57^2 + 1/62^2 +・・・)
  -(1/7^2 - 1/10^2 - 1/24^2 + 1/27^2 + 1/41^2 - 1/44^2 - 1/58^2 + 1/61^2 +・・・)
  -(1/8^2 - 1/9^2 - 1/25^2 + 1/26^2 + 1/42^2 - 1/43^2 - 1/59^2 + 1/60^2 +・・・)

=1/1^2 - 1/2^2 - 1/3^2 - 1/4^2 - 1/5^2 + 1/6^2 - 1/7^2 - 1/8^2
  + 1/9^2 + 1/10^2 - 1/11^2 + 1/12^2 + 1/13^2 + 1/14^2 + 1/15^2 - 1/16^2
   - 1/18^2 + 1/19^2 + 1/20^2 + 1/21^2 + 1/22^2 - 1/23^2 + 1/24^2 + 1/25^2
    - 1/26^2 - 1/27^2 + 1/28^2 - 1/29^2 - 1/30^2 - 1/31^2 - 1/32^2 + 1/33^2 + ・・・

=1/1^2 + 1/2^2 - 1/3^2 + 1/4^2 - 1/5^2 - 1/6^2 - 1/7^2 + 1/8^2
  + 1/9^2 - 1/10^2 - 1/11^2 - 1/12^2 + 1/13^2 - 1/14^2 + 1/15^2 + 1/16^2
   + 1/18^2 + 1/19^2 - 1/20^2 + 1/21^2 - 1/22^2 - 1/23^2 - 1/24^2 + 1/25^2
    + 1/26^2 - 1/27^2 - 1/28^2 - 1/29^2 + 1/30^2 - 1/31^2 + 1/32^2 + 1/33^2 + ・・・

   + (-2/2^2 - 2/4^2 + 2/6^2 - 2/8^2 + 2/10^2 + 2/12^2 + 2/14^2 - 2/16^2
     - 2/18^2 + 2/20^2 + 2/22^2 + 2/24^2 - 2/26^2 + 2/28^2 - 2/30^2 - 2/32^2+ ・・・)

=LT(2) - 2/2^2・( 1/1^2 + 1/2^2 - 1/3^2 + 1/4^2 - 1/5^2 - 1/6^2 - 1/7^2 + 1/8^2 + ・・・)
=LT(2) - 1/2・LT(2)
=(1 - 1/2)・LT(2)

となり、上で定義したLT(s)の特殊値LT(2)が出てくるのである!
 A1,B1,C1,D1,E1,F1,G1,H1を「A1-B1-C1-D1-E1+F1-G1-H1」のように組み合わせると、このようにLT(s)を
構成することができるのである。
 これで、A1,B1,C1,D1,E1,F1,G1,H1はLT(s)の分身であることがわかった。
終わり。

 よって予想通り、ちゃんと実2次体Q(√17)に対応するLT(s)が分身の姿(分割ゼータ)で出現していること
がわかりました
以上より、π/17代入でも予想L-4は成立していることがわかりました。




2005/3/30  <-1/2=cosx + cos2x + cos3x + ・・・の重回積分-重回微分にπ/19を代入>

 Aの統一的法則性(重回積分-重回微分の規則)の結果に、π/19を代入した場合を調べます。
(ここは、天王星「その4」の<cos(x/2)/sin(x/2)=2(sinx + sin2x +・・ )の重回積分-重回微分にπ/19を代入>の
論理をそのまま利用しています。)

   -1/2=cosx + cos2x + cos3x + cos4x + ・・・・ -----A

 まずAを重回積分-重回微分した結果(「冥王星 その4」の「π/3代入参照)に、π/19を代入した場合を記す
と次のようになります。

3回積分のみを書き下します。予想L-4を確認するにはこれで十分なことはすぐ後で述べます。

[π/19代入の式]
 3回積分
  -{ A・(1/1^3 + 1/18^3 - 1/20^3 - 1/37^3 + 1/39^3 + 1/56^3 - 1/58^3 - 1/75^3 +・・・)
    + B・(1/2^3 + 1/17^3 - 1/21^3 - 1/36^3 + 1/40^3 + 1/55^3 - 1/59^3 - 1/74^3 +・・・)
    + C・(1/3^3 + 1/16^3 - 1/22^3 - 1/35^3 + 1/41^3 + 1/54^3 - 1/60^3 - 1/73^3 +・・・)
    + D・(1/4^3 + 1/15^3 - 1/23^3 - 1/34^3 + 1/42^3 + 1/53^3 - 1/61^3 - 1/72^3 +・・・)
    + E・(1/5^3 + 1/14^3 - 1/24^3 - 1/33^3 + 1/43^3 + 1/52^3 - 1/62^3 - 1/71^3 +・・)
    + F・(1/6^3 + 1/13^3 - 1/25^3 - 1/32^3 + 1/44^3 + 1/51^3 - 1/63^3 - 1/70^3 +・・・)
    + G・(1/7^3 + 1/12^3 - 1/26^3 - 1/31^3 + 1/45^3 + 1/50^3 - 1/64^3 - 1/69^3 +・・・)
    + H・(1/8^3 + 1/11^3 - 1/27^3 - 1/30^3 + 1/46^3 + 1/49^3 - 1/65^3 - 1/68^3 +・・・)
    + I・(1/9^3 + 1/10^3 - 1/28^3 - 1/29^3 + 1/47^3 + 1/48^3 - 1/66^3 - 1/67^3 +・・・) }
                                                  + ζ(2)・(π/19)
                                =π/2・(π/19)^3/2!- 1/2・(π/19)^3/3!

 ここで、A=sin(π/19)、B=sin(2π/19)、C=sin(3π/19)、D=sin(4π/19)、E=sin(5π/19)、F=sin(6π/19)、
G=sin(7π/19)、H=sin(8π/19)、I=sin(9π/19)。

 さて、上のπ/19代入の結果が、予想L-4を支持しているか否か見ましょう。
いまπ/19代入ですから、もちろんk=19です。よって、導手NがN=19であり且つ19=|m|である虚2次体Q(√-19)
に対応するL(χ,s)が出現してくるはずです。

 またいま次体Q(√-19)が考察の対象ですから、予想L-4の後半からQ(√-19)に対応するL(χ,s)は奇数回の
微分・積分の所に現れているはずだとなります。よって、上で3回積分のみに注目したのです。

 さて上の結果は予想L-4を成立させているのでしょうか?
 結論からいえば、ここでも予想L-4は成り立っているのですが、以下詳しく説明します。

 3回積分の4つの青字の級数はLU(s)の分身とよぶべき級数(分割ゼータ)であったのです。
Ls(s)の定義を書きます。次のものであり、ディリクレのL関数L(χ,s)の一種です。

 LU(s)=(1/1^s - 1/2^s - 1/3^s + 1/4^s + 1/5^s + 1/6^s + 1/7^s - 1/8^s + 1/9^s
      - 1/10^s + 1/11^s - 1/12^s - 1/13^s - 1/14^s - 1/15^s + 1/16^s + 1/17^s - 1/18^s) +・・・

 (注意: + - はこの()の単位で延々とくり返されていく。)

上をディリクレ指標χ(a)を用いて表現すると、次のようになります。
 LU(s)は、mod 19に対応したχ(a)をもち、
「 a≡1 or 4 or 5 or 6 or 7 or 9 or 11 or 16 or 17 mod 19-->χ(a)=1、
  a≡2 or 3 or 8 or 10 or 12 or 13 or 14 or 15 or 18 mod 19 -->χ(a)=-1、
  それ以外のaではχ(a)=0」
というχ(a)に対応したL(χ,s)となります。そして、このχ(a)の導手はN=19です。

じつは、LU(s)は虚2次体Q(√-19)に対応するL(χ,s)となっています。
 LU(s)がQ(√-19)に対応するL(χ,s)であることは、平方剰余の相互法則と補充則を使って、x^2≡-19 mod p
(pは素数)という合同方程式を解く作業を経由して私が手計算で確めました。

 さて、3回積分の9つの青字の級数たちがLU(s)の分身であることを示します。

[分身であることを示す]
係数A,B,C,D,E,F,G,H,Iにかかる級数をそれぞれA1,B1,C1,D1,E1,F1,G1,H1,I1と表すと、次のよう
になる。
  A1=1/1^3 + 1/18^3 - 1/20^3 - 1/37^3 + 1/39^3 + 1/56^3 - 1/58^3 - 1/75^3 +・・・
  B1=1/2^3 + 1/17^3 - 1/21^3 - 1/36^3 + 1/40^3 + 1/55^3 - 1/59^3 - 1/74^3 +・・・
  C1=1/3^3 + 1/16^3 - 1/22^3 - 1/35^3 + 1/41^3 + 1/54^3 - 1/60^3 - 1/73^3 +・・・
  D1=1/4^3 + 1/15^3 - 1/23^3 - 1/34^3 + 1/42^3 + 1/53^3 - 1/61^3 - 1/72^3 +・・・
  E1=1/5^3 + 1/14^3 - 1/24^3 - 1/33^3 + 1/43^3 + 1/52^3 - 1/62^3 - 1/71^3 +・・・
  F1=1/6^3 + 1/13^3 - 1/25^3 - 1/32^3 + 1/44^3 + 1/51^3 - 1/63^3 - 1/70^3 +・・・
  G1=1/7^3 + 1/12^3 - 1/26^3 - 1/31^3 + 1/45^3 + 1/50^3 - 1/64^3 - 1/69^3 +・・・
  H1=1/8^3 + 1/11^3 - 1/27^3 - 1/30^3 + 1/46^3 + 1/49^3 - 1/65^3 - 1/68^3 +・・・
  I1=1/9^3 + 1/10^3 - 1/28^3 - 1/29^3 + 1/47^3 + 1/48^3 - 1/66^3 - 1/67^3 +・・・

さて、A1+B1-C1-D1+E1-F1+G1+H1+I1を計算すると、

A1+B1-C1-D1+E1-F1+G1+H1+I1
=(1/1^3 + 1/18^3 - 1/20^3 - 1/37^3 + 1/39^3 + 1/56^3 - 1/58^3 - 1/75^3 +・・・)
  +(1/2^3 + 1/17^3 - 1/21^3 - 1/36^3 + 1/40^3 + 1/55^3 - 1/59^3 - 1/74^3 +・・・)
  -(1/3^3 + 1/16^3 - 1/22^3 - 1/35^3 + 1/41^3 + 1/54^3 - 1/60^3 - 1/73^3 +・・・)
  -(1/4^3 + 1/15^3 - 1/23^3 - 1/34^3 + 1/42^3 + 1/53^3 - 1/61^3 - 1/72^3 +・・・)
  +(1/5^3 + 1/14^3 - 1/24^3 - 1/33^3 + 1/43^3 + 1/52^3 - 1/62^3 - 1/71^3 +・・・)
  -(1/6^3 + 1/13^3 - 1/25^3 - 1/32^3 + 1/44^3 + 1/51^3 - 1/63^3 - 1/70^3 +・・・)
  +(1/7^3 + 1/12^3 - 1/26^3 - 1/31^3 + 1/45^3 + 1/50^3 - 1/64^3 - 1/69^3 +・・・)
  +(1/8^3 + 1/11^3 - 1/27^3 - 1/30^3 + 1/46^3 + 1/49^3 - 1/65^3 - 1/68^3 +・・・)
  +(1/9^3 + 1/10^3 - 1/28^3 - 1/29^3 + 1/47^3 + 1/48^3 - 1/66^3 - 1/67^3 +・・・)

=1/1^3 + 1/2^3 - 1/3^3 - 1/4^3 + 1/5^3 - 1/6^3 + 1/7^3 + 1/8^3 + 1/9^3
   + 1/10^3 + 1/11^3 + 1/12^3 - 1/13^3 + 1/14^3 - 1/15^3 - 1/16^3 + 1/17^3 + 1/18^3
    -1/20^3 - 1/21^3 + 1/22^3 + 1/23^3 - 1/24^3 + 1/25^3 - 1/26^3 - 1/27^3 - 1/28^3
     - 1/29^3 - 1/30^3 - 1/31^3 + 1/32^3 - 1/33^3 + 1/34^3 + 1/35^3 - 1/36^3 - 1/37^3 +・・・

=1/1^3 - 1/2^3 - 1/3^3 + 1/4^3 + 1/5^3 + 1/6^3 + 1/7^3 - 1/8^3 + 1/9^3
   - 1/10^3 + 1/11^3 - 1/12^3 - 1/13^3 - 1/14^3 - 1/15^3 + 1/16^3 + 1/17^3 - 1/18^3
    + 1/20^3 - 1/21^3 - 1/22^3 + 1/23^3 + 1/24^3 + 1/25^3 + 1/26^3 - 1/27^3 + 1/28^3
     - 1/29^3 + 1/30^3 - 1/31^3 - 1/32^3 - 1/33^3 - 1/34^3 + 1/35^3 + 1/36^3 - 1/37^3 +・・・

   + (2/2^3 - 2/4^3 - 2/6^3 + 2/8^3 + 2/10^3 + 2/12^3 + 2/14^3 - 2/16^3 + 2/18^3
      - 2/20^3 + 2/22^3 - 2/24^3 - 2/26^3 - 2/28^3 - 2/30^3 + 2/32^3 + 2/34^3 - 2/36^3 +・・・)

=LU(3) - 2/2^3・(1/1^3 - 1/2^3 - 1/3^3 + 1/4^3 + 1/5^3 + 1/6^3 + 1/7^3 - 1/8^3 + 1/9^3
       - 1/10^3 + 1/11^3 - 1/12^3 - 1/13^3 - 1/14^3 - 1/15^3 + 1/16^3 + 1/17^3 - 1/18^3+・・・)

=LU(3) - 1/2^2・LU(3)
=(1 - 1/2^2)・LU(3)

となり、上で定義したLU(s)の特殊値LU(3)が出てくるのである!
  A1,B1,C1,D1,E1,F1,G1,H1,I1を「A1+B1-C1-D1+E1-F1+G1+H1+I1」のように組み合わせると、このように
LU(s)を構成することができるのである。
これで、A1,B1,C1,D1,E1,F1,G1,H1,I1はLU(s)の分身であることがわかった。
終わり。

 よって予想通り、ちゃんと虚2次体Q(√-19)に対応するLU(s)が分身の姿(分割ゼータ)で出現していること
がわかりました
 π/19代入でも予想L-4は成立しています。




2005/3/31  <-1/2=cosx + cos2x + cos3x + ・・・の重回積分-重回微分にπ/21を代入>

 Aの統一的法則性(重回積分-重回微分の規則)の結果に、π/21を代入した場合を調べます。
(ここは、天王星「その4」の<cos(x/2)/sin(x/2)=2(sinx + sin2x +・・ )の重回積分-重回微分にπ/21を代入>の
論理をそのまま利用しています。)

   -1/2=cosx + cos2x + cos3x + cos4x + ・・・・ -----A

 まずAを重回積分-重回微分した結果(「冥王星 その4」の「π/3代入参照)に、π/21を代入した場合を記す
と次のようになります。

2回積分のみを書き下します。予想L-4を確認するにはこれで十分なことはすぐ後で述べます。

[π/21代入の式]

2回積分
  -{ A・(1/1^2 - 1/20^2 - 1/22^2 + 1/41^2 + 1/43^2 - 1/62^2 - 1/64^2 + 1/83^2 +・・・)
  + B・(1/2^2 - 1/19^2 - 1/23^2 + 1/40^2 + 1/44^2 - 1/61^2 - 1/65^2 + 1/82^2 +・・・)
  + C・(1/3^2 - 1/18^2 - 1/24^2 + 1/39^2 + 1/45^2 - 1/60^2 - 1/66^2 + 1/81^2 +・・・)
  + D・(1/4^2 - 1/17^2 - 1/25^2 + 1/38^2 + 1/46^2 - 1/59^2 - 1/67^2 + 1/80^2 +・・・)
  + E・(1/5^2 - 1/16^2 - 1/26^2 + 1/37^2 + 1/47^2 - 1/58^2 - 1/68^2 + 1/79^2 +・・・)
  + F・(1/6^2 - 1/15^2 - 1/27^2 + 1/36^2 + 1/48^2 - 1/57^2 - 1/69^2 + 1/78^2 +・・・)
  + G・(1/7^2 - 1/14^2 - 1/28^2 + 1/35^2 + 1/49^2 - 1/56^2 - 1/70^2 + 1/77^2 +・・・)
  + H・(1/8^2 - 1/13^2 - 1/29^2 + 1/34^2 + 1/50^2 - 1/55^2 - 1/71^2 + 1/76^2 +・・・)
  + I・(1/9^2 - 1/12^2 - 1/30^2 + 1/33^2 + 1/51^2 - 1/54^2 - 1/72^2 + 1/75^2 +・・・)
  + J・(1/10^2 - 1/11^2 - 1/31^2 + 1/32^2 + 1/52^2 - 1/53^2 - 1/73^2 + 1/74^2 +・・・)
                                        - (1-1/2)ζ(2)/21^2 } + ζ(2)
                                   =π/2・(π/21) - 1/2・(π/21)^2/2!

ここで、A=cos(π/21)、B=cos(2π/21)、C=cos(3π/21)、D=cos(4π/21)、E=cos(5π/21)、F=cos(6π/21)、
 G=cos(7π/21)、H=cos(8π/21)、I=cos(9π/21)、J=cos(10π/21)。

 さて、上のπ/21代入の結果が、予想L-4を支持しているか否かを以下見ましょう。
いまπ/21代入ですから、k=21です。よって、N=21の導手Nをもち、且つ21=|m|である実2次体Q(√21)に対応
するL(χ,s)が出現してくるはずです。

 またいま次体Q(√21)が考察の対象になっているわけですから、予想L-4の後半からQ(√21)に対応する
L(χ,s)は偶数回の微分・積分の所に現れているはずだとなります。よって、上で回積分にだけ注目したのです。

 結論からいえば、ここでも予想L-4は成り立っているのですが、以下説明します。

 2回積分の6つの青字の級数はLV(s)の分身とよぶべき級数であったのです。
LV(s)の定義を書きます。次のものであり、ディリクレのL関数L(χ,s)の一種です。

LV(s)=(1/1^s - 1/2^s + 1/4^s + 1/5^s - 1/8^s - 1/10^s - 1/11^s
                - 1/13^s + 1/16^s + 1/17^s - 1/19^s + 1/20^s) + ・・・

 (注意: + - はこの()の単位で延々とくり返されていく。)

上をディリクレ指標χ(a)を用いて表現すると、次のようになります。
 LV(s)は、mod 21に対応したχ(a)をもち、
「 a≡1 or 4 or 5 or 16 or 17 or 20 mod 21-->χ(a)=1、
  a≡2 or 8 or 10 or 11 or 13 or 19 mod 21 -->χ(a)=-1、
  それ以外のaではχ(a)=0」
というχ(a)をもつL(χ,s)となります。このχ(a)の導手はN=21です。

 じつは、LV(s)は実2次体Q(√21)に対応するL(χ,s)となっています。
 LV(s)がまさしくQ(√21)に対応するL(χ,s)であることは、平方剰余の相互法則と補充則を使ってx^2≡21 mod p
(p は素数)を解く作業を経由して手計算で確めました。

 さて、2回積分の6つの青字の級数たちがLV(s)の分身(分割ゼータ)であることを示します。

[分身であることを示す]
係数A,B,D,E,H,Jにかかる級数をそれぞれA1,B1,D1,E1,H1,J1と表すと、次のようになる。

   A1=1/1^2 - 1/20^2 - 1/22^2 + 1/41^2 + 1/43^2 - 1/62^2 - 1/64^2 + 1/83^2 +・・・
   B1=1/2^2 - 1/19^2 - 1/23^2 + 1/40^2 + 1/44^2 - 1/61^2 - 1/65^2 + 1/82^2 +・・・
   D1=1/4^2 - 1/17^2 - 1/25^2 + 1/38^2 + 1/46^2 - 1/59^2 - 1/67^2 + 1/80^2 +・・・
   E1=1/5^2 - 1/16^2 - 1/26^2 + 1/37^2 + 1/47^2 - 1/58^2 - 1/68^2 + 1/79^2 +・・・
   H1=1/8^2 - 1/13^2 - 1/29^2 + 1/34^2 + 1/50^2 - 1/55^2 - 1/71^2 + 1/76^2 +・・・
   J1=1/10^2 - 1/11^2 - 1/31^2 + 1/32^2 + 1/52^2 - 1/53^2 - 1/73^2 + 1/74^2 +・・・

さて、A1+B1-D1+E1+H1+J1を計算すると、次のようになる。

A1+B1-D1+E1+H1+J1
=(1/1^2 - 1/20^2 - 1/22^2 + 1/41^2 + 1/43^2 - 1/62^2 - 1/64^2 + 1/83^2 +・・・)
  + (1/2^2 - 1/19^2 - 1/23^2 + 1/40^2 + 1/44^2 - 1/61^2 - 1/65^2 + 1/82^2 +・・・)
  - (1/4^2 - 1/17^2 - 1/25^2 + 1/38^2 + 1/46^2 - 1/59^2 - 1/67^2 + 1/80^2 +・・・)
  + (1/5^2 - 1/16^2 - 1/26^2 + 1/37^2 + 1/47^2 - 1/58^2 - 1/68^2 + 1/79^2 +・・・)
  + (1/8^2 - 1/13^2 - 1/29^2 + 1/34^2 + 1/50^2 - 1/55^2 - 1/71^2 + 1/76^2 +・・・)
  + (1/10^2 - 1/11^2 - 1/31^2 + 1/32^2 + 1/52^2 - 1/53^2 - 1/73^2 + 1/74^2 +・・・)

=1/1^2+1/2^2-1/4^2 + 1/5^2 + 1/8^2 + 1/10^2 - 1/11^2- 1/13^2 - 1/16^2 + 1/17^2 - 1/19^2 - 1/20^2
-1/22^2- 1/23^2 + 1/25^2 - 1/26^2 - 1/29^2- 1/31^2+ 1/32^2+ 1/34^2 + 1/37^2- 1/38^2+ 1/40^2+ 1/41^2+・・

=1/1^2 - 1/2^2 + 1/4^2 + 1/5^2 - 1/8^2 - 1/10^2 - 1/11^2- 1/13^2 + 1/16^2 + 1/17^2 - 1/19^2 + 1/20^2
 + 1/22^2 - 1/23^2 + 1/25^2+ 1/26^2- 1/29^2- 1/31^2- 1/32^2- 1/34^2+ 1/37^2+ 1/38^2- 1/40^2+ 1/41^2+・・
 +(2/2^2 - 2/4^2 + 2/8^2 + 2/10^2 - 2/16^2 - 2/20^2 - 2/22^2- 2/26^2 + 2/32^2+ 2/34^2- 2/38^2+ 2/40^2+・・)

=LV(2)
 +2/2^2・(1/1^2- 1/2^2+ 1/4^2+ 1/5^2- 1/8^2- 1/10^2- 1/11^2- 1/13^2+ 1/16^2+ 1/17^2- 1/19^2+ 1/20^2+・・)

LV(2) + 2/2^2・LV(2)
(1 + 1/2)・LV(2)

となり、上で定義したLV(s)の特殊値LV(2)が出てくるのである!
 A1,B1,D1,E1,H1,J1を「A1+B1-D1+E1+H1+J1」のように組み合わせると、このようにLV(s)を
構成することができるのである。

これで、A1,B1,D1,E1,H1,J1はLV(s)の分身であることがわかった。
終わり。

 よって予想通り、ちゃんとQ(√21)に対応するLV(s)が分身の姿(分割ゼータ)で出現していることがわか
りました
 π/21代入でも、やはり予想L-4は成立していました。


-----------------------------------------------------------------------------------

 以上、非明示の場合の[4n+1]型の2次体Q(√m)の場合は、このπ/21代入まで調べていました。
よって、[4n+1]型Q(√m)対応の明示的な場合もここまでとします。
予想L-4はこのように完璧に成り立っているのです。






冥王星 その1
冥王星 その2
冥王星 その3
冥王星 その4
冥王星 その6
冥王星 その7
冥王星 その8
冥王星 その9
冥王星 その10
冥王星 その11



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