Кіріспе

Аналитикалық сандар теориясындағы функция – модульдік форма. Математикада, аналитикалық сандар теориясы саласында, Дирихлеттің эта функциясы келесі Дирихлет қатары арқылы анықталады, ол нақты бөлігі > 0 болатын кез келген комплекс сан үшін жақындайды:

Бұл Дирихлет қатары Риманның зета функциясының ζ(s) Дирихлет қатары бойынша кеңеюіне сәйкес келетін алмастыратын қосынды болып табылады, және осы себепті Дирихлеттің эта функциясы сондай-ақ ζ*(s) деп белгіленетін алмастыратын зета функциясы деп те аталады. Келесі қатынас орындалады:

Дирихлеттің эта функциясы да, Риманның зета функциясы да полилогарифмнің ерекше жағдайлары болып табылады. Эта функциясының Дирихлет қатарының кеңеюі тек s комплекс санының нақты бөлігі > 0 болғанда ғана жақындайды, бірақ ол кез келген комплекс сан үшін Абель қосындысы болып табылады. Бұл эта функциясын толық функция ретінде анықтауға мүмкіндік береді. (Жоғарыдағы қатынас және эта функциясы толық екендігі, сонымен қатар бірге алғанда, зета функциясы s = 1 нүктесінде жай полюске ие екенін, және фактордың басқа нөлдерінде қосымша полюстер болуы мүмкін екенін көрсетеді, бірақ шындығында мұндай гипотетикалық қосымша полюстер жоқ.) Балама ретінде, біз оң нақты бөлік аймағында анықталатын (гамма функциясы) арқылы анықталатын келесіні анықтаудан бастауымыз мүмкін. Бұл эта функциясын Меллин түрлендіруі ретінде береді. Харди эта функциясының функционалдық теңдеуіне қарапайым дәлел келтірді, ол мынадай:

Осыдан бірден зета функциясының функционалдық теңдеуі де шығады, сондай-ақ этаның анықтамасын барлық комплекс жазықтыққа кеңейтудің тағы бір тәсілі де бар.

Нөлдер

Эта функцияның нөлдері зет функциясының барлық нөлдерін қамтиды: теріс жұп сандар (нақты, бір-бірінен тең қашықтықтағы қарапайым нөлдер); сындық сызық бойындағы нөлдер, олардың ешқайсысы көп емес екені белгісіз, ал олардың 40%-дан астамы қарапайым екені дәлелденген; және сындық жолақтағы, бірақ сындық сызықта емес, гипотетикалық нөлдер, егер олар болса, x осі мен сындық сызыққа қатысты симметриялы төртбұрыштардың төбелерінде орналасуы керек, ал олардың көптігі белгісіз. Бұған қоса, фактор n кез келген нөлдік емес бүтін сан болатын түзуде тең қашықтықта орналасқан шексіз көп күрделі қарапайым нөлдерді қосады. Риман гипотезасы бойынша, эта функцияның нөлдері екі параллель түзуде нақты оське қатысты симметриялы түрде орналасады, сондай-ақ теріс нақты ось құрайтын перпендикуляр жарты түзуде де орналасады.

Сандық алгоритмдер

Кезекті қатарлар үшін жасалған көптеген серияны жеделдету әдістерін эта функциясын есептеу үшін пайдалы қолдануға болады. Әсіресе қарапайым, бірақ орынды әдіс – ауыспалы қатарлардың Эйлер түрлендіруін қолдану, сонда екінші, ішкі қосынды алға жылға айырмашылық екенін ескеріңіз.