در ریاضیات، تابع بتا دیریکله (این تابع با عنوان تابع بتا کاتالان نیز شناخته میشود) یک تابع خاص مشابه تابع زتا ریمان است.[۱]
تعریف
تابع بتا دیریکله به این صورت تعریف میشود:
این تابع با فرمول پایین معادل است:
در هر دو مورد، فرض بر این است که .
مضاف بر این با تعریف پایین میتوان تابع را توسط تابع هورویتز زتا در فضای اعداد مختلط به این شکل تعریف کرد:[۲]
تعریف دیگری که میتوان از این تابع ارائه داد توسط تابع لِرش زتا است، که مانند تعریف پیشین برای تمام اعداد مختلط تعریف شدهاست:
}
در نهایت این تابع را میتوان به صورت یک سری نیز تعریف کرد، با کمک تابع پُلیگاما:
معادله تابعی
معادله تابعی تابع بتا را از سمت چپ صفحه اعداد مختلط ، گسترش میدهد:
در اینجا تابع گاما است.
مقادیر ویژه
برخی از ویژه مقادیر تابع عبارتند از:
در اینجا عدد ثابت کاتالان است.
در اینجا نمونه ای از تابع پُلیگاما است. بهطور کلی، برای هر عدد صحیح مثبت K معادله پایین همیشه برقرار است:
در اینجا اعداد اویلر است. برای عدد صحیح تابع به شکل پایین تغییر میکند:
به این ترتیب، تابع برای تمام مقادیر صحیح منفی و مفرد صفر میشود.[۳]
برای هر عدد صحیح مثبت معادله پایین صادق خواهد بود:
همچنین مالمستن در سال ۱۸۴۲ معادله پایین را اثبات کرد:
s
|
approximate value β(s)
|
OEIS
|
۱/۵
|
۰٫۵۷۳۷۱۰۸۴۷۱۸۵۹۴۶۶۴۹۳۵۷۲۶۶۵
|
A261624
|
۱/۴
|
۰٫۵۹۰۷۲۳۰۵۶۴۴۲۴۹۴۷۳۱۸۶۵۹۵۹۱
|
A261623
|
۱/۳
|
۰٫۶۱۷۸۵۵۰۸۸۸۴۸۸۵۲۰۶۶۰۷۲۵۳۸۹
|
A261622
|
۱/۲
|
۰٫۶۶۷۶۹۱۴۵۷۱۸۹۶۰۹۱۷۶۶۵۸۶۹۰۹
|
A195103
|
۱
|
۰٫۷۸۵۳۹۸۱۶۳۳۹۷۴۴۸۳۰۹۶۱۵۶۶۰۸
|
A003881
|
۲
|
۰٫۹۱۵۹۶۵۵۹۴۱۷۷۲۱۹۰۱۵۰۵۴۶۰۳۵
|
A006752
|
۳
|
۰٫۹۶۸۹۴۶۱۴۶۲۵۹۳۶۹۳۸۰۴۸۳۶۳۴۸
|
A153071
|
۴
|
۰٫۹۸۸۹۴۴۵۵۱۷۴۱۱۰۵۳۳۶۱۰۸۴۲۲۶
|
A175572
|
۵
|
۰٫۹۹۶۱۵۷۸۲۸۰۷۷۰۸۸۰۶۴۰۰۶۳۱۹۴
|
A175571
|
۶
|
۰٫۹۹۸۶۸۵۲۲۲۲۱۸۴۳۸۱۳۵۴۴۱۶۰۰۸
|
A175570
|
۷
|
۰٫۹۹۹۵۵۴۵۰۷۸۹۰۵۳۹۹۰۹۴۹۶۳۴۶۵
|
۸
|
۰٫۹۹۹۸۴۹۹۹۰۲۴۶۸۲۹۶۵۶۳۳۸۰۶۷۱
|
۹
|
۰٫۹۹۹۹۴۹۶۸۴۱۸۷۲۲۰۰۸۹۸۲۱۳۵۸۹
|
۱۰
|
۰٫۹۹۹۹۸۳۱۶۴۰۲۶۱۹۶۸۷۷۴۰۵۵۴۰۷
|
منابع
- Glasser, M. L. (1972). "The evaluation of lattice sums. I. Analytic procedures". J. Math. Phys. 14 (3): 409. Bibcode:1973JMP....14..409G. doi:10.1063/1.1666331.
- J. Spanier and K. B. Oldham, An Atlas of Functions, (1987) Hemisphere, New York.
- Weisstein, Eric W. "Dirichlet Beta Function". MathWorld.