240 likes | 747 Views
Funkcja Riemanna. Wydział Fizyk i Informatyki Stosowanej. Dariusz Pasternak. Plan Prezentacji. Opis funkcji (s) Zbieżność szeregu Przedłużenie analityczne funkcji (s) Równość Eulera – dowód Zależność pomiędzy (s) a (s) Powiązanie funkcji (s) z Funkcją (x) Funkcja Li(x)
E N D
FunkcjaRiemanna Wydział Fizyk i Informatyki Stosowanej Dariusz Pasternak
Plan Prezentacji • Opis funkcji(s) • Zbieżność szeregu • Przedłużenie analityczne funkcji (s) • Równość Eulera – dowód • Zależność pomiędzy (s) a (s) • Powiązanie funkcji (s) z Funkcją (x) • Funkcja Li(x) • Liczby Pierwsze a analiza zespolona
Opis funkcji (s) Funkcja dzeta Riemana określona jest wzorem: Dla re s > 1
Zbieżność szeregu re s > 1 Dla mamy . A stąd wynika, że szereg ten jest zbieżny jednostajnie w każdym podzbiorze zwartym tej płaszczyzny i funkcjajest holomorficzna.
Przedłużenie analityczne • O funkcji (s) Riemanna dowodzi się że: • Jest ona przedłużalna analitycznie na całej płaszczyźnie otwartej bez punktu s=1 i w punkcie s=1 ma biegun o części głównej 1/(z-1). • W półpłaszczyźnie re s > 1funkcja (s) jest różna od zera, w półpłaszczyźnie re s < 0 ma zera jednokrotnea w pasie [0;1] ma nieskończenie wiele zer.
Przedłużenie analityczne Rozszerzenie funkcji dzeta definiujemy jako:
Iloczyn Eulera Prawdziwa jest następująca tożsamość, gdzie w iloczynie występują wszystkie liczby piewsze:
Dowód Załóżmy że przemnożymy funkcję(s) w następujący sposób: następnie
Dowód Podobnie raz jeszcze Bardziej ogólnie
Dowód W związku z tym że rozkład przybiera taką formę możemy kontynuować proceduręostatecznie otrzymując wzór na Iloczyn Eulera:
Zależność pomiędzy (s) a (s) re s > 0 podstawiamy x=nt korzystając z identyczności
Zależność pomiędzy (s) a (s) Otrzymujemy dla re s > 1, k dodatnich
Zależność pomiędzy (s) a (s) Ponieważ obie części są zbieżne wykaże że drugi człon dąży do 0 gdy k dąży do nieskończoności przyjmijmy > 0, oraz takie że:
Zależność pomiędzy (s) a (s) następnie dobieramy takie duże k aby: w rezultacie otrzymujemy:
Funkcja Li(x) (logarytm całkowy) Funkcja Li(x) okazała się niezwykle przydatna przy szacowaniu liczby liczb pierwszych.Jest dokładniejsza niż zaproponowanie przez Gausa zależność:
Liczby Pierwsze a analiza zespolona Twierdzenie o liczbach pierwszych Tw.
Literatura • F.Leja „Funkcje Zespolone” • S.Ponnusamy, Herb Silverman „Complex Variables with Aplications” • Funkcja Dzeta Riemana, Praca Riemana z 1859r. • http://students.mimuw.edu.pl/~pta/riemann/riemann.pdf • http://www-users.mat.uni.torun.pl/~philip/prime.html
Dziękuję Dariusz Pasternak