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交替 Hurwitz zeta 函数及其导数的渐近展开

Asymptotic expansions for the alternating Hurwitz zeta function and its derivatives

Su Hu, Min-Soo Kim

AI总结:

本文研究交替 Hurwitz zeta 函数,建立了其在参数模趋于无穷时的渐近展开及余项估计,并进一步给出其高阶导数渐近展开和一个新的精确级数表示。

摘要:

设 $$ ζ_E(s,q)=\sum_{n=0}^\infty\frac{(-1)^n}{(n+q)^{s}} $$ 为交替 Hurwitz(或 Hurwitz 型 Euler)zeta 函数。本文得到当 |q|→∞ 时 ζ_E(s,q) 的如下渐近展开:$$ ζ_E(s,q)\sim\frac12 q^{-s}+\frac14sq^{-s-1}-\frac12q^{-s}\sum_{k=1}^\infty\frac{E_{2k+1}(0)}{(2k+1)!}\frac{(s)_{2k+1}}{q^{2k+1}}, $$ 其中 E_{2k+1}(0) 是奇阶 Euler 多项式在 0 处的特殊值,同时我们还考虑了上述渐近展开余项的表示与界。此外,我们推导了 ζ_E(s,q) 关于其第一个变量的高阶导数 $$ζ_{E}^{(m)}(s,q)\equiv\frac{\partial^m}{\partial s^m}ζ_E(s,q)$$ 在 |q|→∞ 时的渐近展开。最后,我们还证明了 ζ_E(s,q) 的一个新的精确级数表示。

英文摘要:

Let $$ ζ_E(s,q)=\sum_{n=0}^\infty\frac{(-1)^n}{(n+q)^{s}} $$ be the alternating Hurwitz (or Hurwitz-type Euler) zeta function. In this paper, we obtain the following asymptotic expansion of $ζ_{E}(s,q)$ $$ ζ_E(s,q)\sim\frac12 q^{-s}+\frac14sq^{-s-1}-\frac12q^{-s}\sum_{k=1}^\infty\frac{E_{2k+1}(0)}{(2k+1)!}\frac{(s)_{2k+1}}{q^{2k+1}}, $$ as $|q|\to\infty$, where $E_{2k+1}(0)$ are the special values of odd-order Euler polynomials at 0, and we also consider representations and bounds for the remainder of the above asymptotic expansion. In addition, we derive the asymptotic expansions for the higher order derivatives of $ζ_{E}(s,q)$ with respect to its first argument $$ζ_{E}^{(m)}(s,q)\equiv\frac{\partial^m}{\partial s^m}ζ_E(s,q),$$ as $|q|\to\infty$. Finally, we also prove a new exact series representation of $ζ_{E}(s,q)$.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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