Zeta

Zeta[s]

リーマン(Riemann)のゼータ関数 TemplateBox[{s}, Zeta]を与える.

Zeta[s,a]

一般化されたリーマンのゼータ関数 TemplateBox[{s, a}, Zeta2]を与える.

詳細とオプション

  • 記号操作・数値操作の両方に適した数学関数である.
  • Re(s)>1のとき,TemplateBox[{s}, Zeta]=sum_(k=1)^inftyk^(-s)
  • TemplateBox[{s, a}, Zeta2]=sum_(k=0)^(infty)(k+a)^(-s).ただし,の項を除く.
  • Re(a)<0のときに使われる定義は TemplateBox[{s, a}, Zeta2]=sum_(k=0)^(infty)((k+a)^2)^(-s/2)である.
  • Zeta[s]は不連続な分枝切断線を持たない.
  • 特別な引数の場合,Zetaは,自動的に厳密値を計算する.
  • Zetaは任意の数値精度で評価できる.
  • Zetaは自動的にリストに縫い込まれる.
  • ZetaIntervalオブジェクトおよびCenteredIntervalオブジェクトに使うことができる. »

例題

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  (6)

数値的に評価する:

一般化された(Hurwitzの)ゼータ関数:

実数の部分集合上でプロットする:

複素数の部分集合上でプロットする:

原点における級数展開:

Infinityにおける級数展開:

特異点における級数展開:

スコープ  (36)

数値評価  (7)

数値的に評価する:

高精度で評価する:

出力精度は入力精度に従う:

複素数入力:

高精度で効率的に評価する:

IntervalオブジェクトとCenteredIntervalオブジェクトを使って最悪の場合に保証される区間を計算する:

Aroundを使って平均的な場合の統計区間を計算することもできる:

配列の要素ごとの値を計算する:

MatrixFunctionを使って行列のZeta関数を計算することもできる:

特定の値  (6)

簡単な厳密値は自動的に生成される:

記号的な についてのZeta[s,a]

記号的な についてのZeta[s,a]

ゼロにおける値:

無限大における極限値:

Zeta[s]=1.05となるような の値を求める:

可視化  (3)

Zeta関数をプロットする:

一般化されたZeta関数をさまざまな次数でプロットする:

Zeta関数の実部をプロットする:

Zeta関数の虚部をプロットする:

関数の特性  (12)

Zetaの実領域:

複素領域:

一般化されたゼータ関数 TemplateBox[{z, a}, Zeta2]はすべての について同じ定義域を持つ:

Zetaはすべての実数値に達する:

Zetaは鏡特性 zeta (TemplateBox[{z}, Conjugate])=TemplateBox[{TemplateBox[{z}, Zeta]}, Conjugate]持つ:

Zetaは要素単位でリストと行列に縫い込まれる:

Zetaは解析関数ではない:

しかし,有理型ではある:

Zetaは非減少でも非増加でもない:

しかし,1における特異点の右側に向かって減少する:

Zetaは単射ではない:

Zetaは全射である:

Zetaは非負でも非正でもない:

TemplateBox[{x, a}, Zeta2]で特異点と不連続点の両方を持つ:

TemplateBox[{x}, Zeta]は凸でも凹でもない:

しかし,の特異点の右側に向かって凸である:

TraditionalFormによる表示:

微分  (3)

についての一次導関数:

リーマンのゼータ関数について導関数を厳密に評価する:

についての高次導関数:

のとき, についての高次導関数をプロットする:

級数展開  (2)

Seriesを使ってテイラー(Taylor)展開を求める:

の周りの最初の3つの近似をプロットする:

SeriesCoefficientを使った級数展開の一般項:

関数の恒等式と簡約  (3)

Zetaは恒等式を介して定義される:

Zeta関数を含む総和:

MoebiusMu関数との接続:

アプリケーション  (7)

臨界線上にゼータ関数の実部をプロットする:

臨界帯(critical strip)上に実部をプロットする:

ゼータ関数の零点を1つ見付ける:

複数の零点を見付ける:

ZetaZeroを使う:

最初の100個の整数で作ったペアの中で,互いに素となるものの割合を求める:

ゼータ関数の公式と比較する:

2つの非常に近い零点付近での実部と虚部をプロットする(Lehmerペア):

一般化されたゼータ関数をプロットする:

無限級数によって定義される関数の漸近展開の最初の2つの項をMellinTransformを使って求める:

のメリン変換を計算する:

および における留数を計算してZeta関数によって表される必要な漸近展開を取得する:

特性と関係  (8)

リーマンのゼータ関数  (5)

ゼータ関数についての定義和:

ゼータ関数についてのオイラー積の公式:

ゼータ関数を含む総和:

FullSimplifyを使って関数方程式を証明する:

ZetaDifferenceRootとして表すことができる:

一般化されたゼータ関数  (3)

一般のゼータ関数は特殊なケースである:

ある特定の場合,FunctionExpandは他の関数で式を与える:

一般化されたゼータ関数の不定積分:

考えられる問題  (4)

実部と虚部のスケールが大きく異なる場合がある:

虚部を正確に評価するためには,内部精度を高くする必要がある:

機械数で入力すると,高精度の結果が得られることがある:

引数に0を与えると,必要な精度を定義しない:

確度指定を加えると,十分な情報となる:

TraditionalFormでは,ζ は自動的にはゼータ関数として解釈されない:

おもしろい例題  (2)

臨界線上でのゼータ関数の実部をサウンドとして生成する:

臨界線上のゼータ関数をアニメーションにする:

Wolfram Research (1988), Zeta, Wolfram言語関数, https://reference.wolfram.com/language/ref/Zeta.html (2022年に更新).

テキスト

Wolfram Research (1988), Zeta, Wolfram言語関数, https://reference.wolfram.com/language/ref/Zeta.html (2022年に更新).

CMS

Wolfram Language. 1988. "Zeta." Wolfram Language & System Documentation Center. Wolfram Research. Last Modified 2022. https://reference.wolfram.com/language/ref/Zeta.html.

APA

Wolfram Language. (1988). Zeta. Wolfram Language & System Documentation Center. Retrieved from https://reference.wolfram.com/language/ref/Zeta.html

BibTeX

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BibLaTeX

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