しろねこらぼ(旧)

しろねこの気まぐれ技術日記

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s=1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\mathbb{C}内の開集合DD上で定義される複素関数f(z)について、a \in D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f(s)は点s=aにおいて微分可能という。
複素関数f(s)D内のすべての点で微分可能であるとき、f(s)Dにおいて正則であるといい、f(s)D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。

s=1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。
s=1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