ゼータ関数の留数と極の位数について
ゼータ関数について何もわからないので、とりあえず正則性についてまとめることにした。
ゼータ関数は調和級数となりうるとき、つまり
\begin{align}
\zeta (s) = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n}
\end{align}
を除き全平面で正則な関数となる。
ここで複素解析における正則な関数とは、ガウス平面内の開集合と上で定義される複素関数について、に対し極限
\begin{align}
\lim_{s \to a} \frac{f(s)-f(a)}{s-a}
\end{align}
が定まるとき、複素関数は点において微分可能という。
複素関数が内のすべての点で微分可能であるとき、はにおいて正則であるといい、は上の正則関数という。
調和級数であるときは
\begin{align}
\zeta (s) = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n} = \infty
\end{align}
となるため、微分不可能となりこの点では正則ではなくなる。
であるような点は特異点のような働きをすることから極と呼ばれ、極ではそれぞれ極の位数と留数を求めることができる。
での極の位数は1位の極で留数は1となる。
証明は後日に