ベルヌーイ数Bnとオイラー数Enの関係式を求めた。
< 両者をまとめる >
見出したので報告します。
テイラーシステムを用いてその1でこの美しい式群を導出したのでした。
ζ(s)とL(s)の強い兄弟の結びつきを見せています。
やや2次的なことになるかと思いますが、これからベルヌーイ数Bnとオイラー数Enの間の関係式を導くことができます。
一寸興味がわいたので出してみました。
L(s)とオイラー数Enには次の関係があります。
L(2n-1)=(-1)^(n+1)・E(2n-2)・π^(2n-1)/{2^(2n)・(2n-2)!} -----A
ζ(s)とベルヌーイ数Bnの間には次の関係がある。
ζ(2n)=(-1)^(n+1)・2^(2n-1)・B2n・π^(2n) /(2n)! -----B
nは1以上の整数。
これらは現代数学でよく知られています。このA、Bを上の@、A、B、Cの式に代入して整理整頓すると次を得ます。
2^2・(2^2-1)・B2/2!=E0 /(0!・1!)
2^4・(2^4-1)・B4/4!=E2 /(2!・1!) + E0 /(0!・3!)
2^6・(2^6-1)・B6/6!=E4 /(4!・1!) + E2 /(2!・3!) + E0 /(0!・5!)
2^8・(2^8-1)・B8/8!=E6 /(6!・1!) + E4 /(4!・3!) + E2 /(2!・5!) + E0 /(0!・7!)
よく味わってください!
見事としかいいようのない秩序が現れています。
Bn の右辺分母の(p!・q!)ではp+q がどれもp+q=n-1になっているのです。各項の分母(p!・q!)のpは2づつ
減少し、qは2づつ増加しています。右辺の項数はn/2個となっている。
このきれいな規則性のおかげでこの先いくらでもB10、B12、・・を機械的に出していけるのです。
例えば、B10は次のようになることは容易にわかります。
2^10・(2^10-1)・B10/10!
=E8 /(8!・1!) + E6 /(6!・3!) + E4 /(4!・5!) + E2 /(2!・7!) + E0 /(0!・9!)
参考までにベルヌーイ数Bnとオイラー数Enの値を書くと次のようになります。
B0=1、B2=1/6、B4=-1/30、B6=1/42、B8=-1/30、B10=5/66、・・
E0=1、E2=-1、E4=5、E6=-61、E8=1385、E10=-50521、・・
まとめておきます。
次に、オイラー数Enをベルヌーイ数Bnで表してみましょう。上と類似の式が出ました。
「タットル彗星」のその1で出した次式を元に導出します。
一つ上と同様にして導出でき、最後の結論を書くと次のようになる。L(7)の分も加えた。
-E0 /0!=(1-2^1)・B0・2^0/(0!・1!)
-E2 /2!=(1-1/2^1)・B2・2^4/(2!・1!) + (1-2^1)・B0・2^0/(0!・3!)
-E4 /4!=(1-1/2^3)・B4・2^8/(4!・1!) + (1-1/2^1)・B2・2^4/(2!・3!)+ (1-2^1)・B0・2^0/(0!・5!)
-E6 /6!=(1-1/2^5)・B6・2^12/(6!・1!) + (1-1/2^3)・B4・2^8/(4!・3!)
+ (1-1/2^1)・B2・2^4/(2!・5!) + (1-2^1)・B0・2^0/(0!・7!)
一つ上で見たのと同種の美しい規則性が現れています。
En の右辺分母の(p!・q!)ではp+q がどれもp+q=n+1になっている。各項の分母(p!・q!)のpは2づつ減少し、
qは2づつ増加している。そして右辺の項数は(n+2)/2個となっている。
この規則性のおかげでこの先いくらでもE8、E10、・・を機械的に出していくことができます。
参考までに
B0=1、B2=1/6、B4=-1/30、B6=1/42、B8=-1/30、B10=5/66、・・
E0=1、E2=-1、E4=5、E6=-61、E8=1385、E10=-50521、・・
まとめておきます。
上記二つの結果を並べておきます。
どちらも全く同様の規則性で成り立っていることがわかります。美しい関係です。
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