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[笔记,科普,数学] 素数(148):欧拉 ζ(s) ,用 η(s) 表示出,以及 s 扩展为复数时的收敛域的变化

已有 425 次阅读 2026-8-7 23:49 |个人分类:资料与科普|系统分类:科研笔记

   为了科学地解决实际问题,我们必须经常“回过头来”重新研究基本理论,因为只有依靠深刻的理论分析,才能:(1)在表面的混乱中把握规律性;(2)区分本质与非本质现象;(3)预见事变的发展方向。

—— 一位真正的大专家

   图难乎其易也,为大乎其细也。天下之难作于易,天下之大作于细。

—— 《老子五千言》第63章

   用清晰的思想代替盲目的计算。

   Replacing blind calculations by clear ideas.

—— 狄利克雷(Johann Peter Gustav Lejeune Dirichlet

  

  

[笔记,科普,数学] 素数(148):欧拉 ζ(s) ,用 η(s) 表示出,以及 s展为复数时的收敛域变化

  

  

非平凡零点: nontrivial zero

对数积分: logarithmic integralLi(x)

默比乌斯函数: Möbius functionμ(n)

欧拉 ζ 函数: Euler zeta function, Euler ζ function

欧拉 η函数: Euler eta function, Euler η function

欧拉乘积: Euler product

黎曼ζ函数: Riemann zeta function, Riemann ζ function

解析延拓: analytic continuation

  

素数计数函数: prime counting function ,  π(x)

素数定理: prime number theorem

黎曼假设: Riemann Hypothesis

默比乌斯函数: Möbius function

对数积分: logarithmic integral

算术基本定理: fundamental theorem of arithmetic

  

  

一、欧拉 ζ(s) ,用 η(s) 表示出,以及 s 扩展为复数时的收敛域的变化

  

2026-08-07 欧拉ζ实数η复数 11_贴.jpg

图1  欧拉原始实数函数 ζ(s) 的收敛域:实数 s > 1

  

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图2

  

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图3  该推导,适用实数收敛域 s > 1 ?

  

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图4  实数函数(无穷级数) η(s) 的收敛域 s > 0

  

2026-08-07 欧拉ζ实数η复数 55_贴.jpg

图5  这里 4处红色大括号的推导,严谨性?

  

2026-08-07 欧拉ζ实数η复数 66_贴.jpg

图6  用 η(s) 表示出的实数级数 ζ(s),为什么收敛域扩大到实数 s > 0 ?

  

2026-08-07 欧拉ζ实数η复数 77_贴.jpg

图7  用 η(s) 表示出的实数级数 ζ(s),收敛域扩大到 s > 0

  

2026-08-07 欧拉ζ实数η复数 88_贴.jpg

图8  直接将 ζ(s) 推广到复数域,收敛域仍然是 Re s > 1 ?

  

2026-08-07 欧拉ζ实数η复数 99_贴.jpg

图9  s 从实数扩展到复数,欧拉 ζ(s) 收敛域仍然是 Re s > 1

  

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图10  s 从实数扩展到复数,欧拉 ζ(s) 收敛域仍然是 Re s > 1

  

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图11  s 从实数扩展到复数,欧拉 ζ(s) 收敛域仍然是 Re s > 1

 

 

二、打听:函数(无穷级数)的形式,决定了收敛域

   从上面的对照里,产生的疑问:

   (1)保持 ζ(s) 公式的形式不变,无论在实数域、还是复数域,都要求无穷级数 ζ(s)  的收敛域  Re s > 1 ?

   (2)一旦改变了实数函数的形式,即,用 η(s) 表示出的实数级数 ζ(s),收敛域却扩大到 s > 0

   这到底是为什么?  

 

 

参考资料:

[1] 科普中国,2021-12-31,算术基本定理

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=289929

[2] 算术基本定理(数学定理) - 百度百科

https://baike.baidu.com/item/%E7%AE%97%E6%9C%AF%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E5%AE%9A%E7%90%86/10920095

 

以前的《科学网》相关博文链接:

[1] 2026-06-29 00:34,[打听,科普,数学] 素数(109):欧拉用 η函数表示实数域的 ζ 函数,收敛域扩展到了 (0, 1)+(1, +∞)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1541357.html

[2] 2026-07-06 23:52,[打听,科普,数学] 素数(116):实数域的欧拉乘积,有没有零点?用 Eta Function 表示之后呢?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1542502.html

[3] 2026-05-12 22:43,[笔记,科普,数学] 素数(62):欧拉乘积 Euler product 在实数范围内

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1534583.html

[4] 2026-07-29 23:00,[笔记,科普,数学] 素数(139):ζ 函数与欧拉桥(欧拉乘积 Euler product)(1)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1545709.html

[5] 2026-07-07 22:03,[打听,科普,数学] 素数(117):是否存在“非欧拉乘积”的含所有素数的因式分解公式?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1542655.html

 

[6] 2026-08-06 02:22,[笔记,科普,数学] 素数(147):仿真,从黎曼 J(x) 根据非平凡零点反演出 π(x) (1)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1546701.html

[7] 2026-08-05 23:27,[打听,科普,数学] 素数(146):怎么理解黎曼 1859年论文第675页 logζ(s) 的推导?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1546698.html

[8] 2026-08-03 20:41,[笔记,科普,数学] 素数(144):黎曼假设能给出“精确的”素数计数函数吗?1859年论文第675、678页局部截图

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1546359.html

[9] 2026-08-02 23:46,[笔记,科普,数学] 素数(143):黎曼 ζ函数非平凡零点与素数位置的一些仿真结果(1)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1546212.html

[10] 2026-08-01 23:51,[笔记,科普,数学] 素数(142):“欧拉乘积 Euler product”引入了比算术基本定理更多的多余项(2)?

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[11] 2026-07-31 22:33,[笔记,科普,数学] 素数(141):欧拉桥欧拉乘积 Euler product)引入了比算术基本定理更多的多余项

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[12] 2026-07-27 00:42,[小结,科普,数学] 素数(137):黎曼 1859 论文阅读笔记(16),感慨与疑问,以及德文、汉译、英译 (全网址)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1545265.html

 

[13] 2026-08-03 23:24,素数全部博文网址(2026-07七月份31篇

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[14] 2026-07-03 23:40,素数全部博文网址(2026-06六月份(30篇)

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[15] 2026-06-03 19:28,素数全部博文网址(2026-05)五月份(31篇)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1537749.html

[16] 2026-06-03 19:22,素数全部博文网址(2026-04)四月份(30篇)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1537747.html

[17] 2026-06-03 19:15,素数全部博文网址(2026-03)三月份(28篇)

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[18] 2025-09-18 16:55,[讨论,科普] 什么是数学证明? (关联:演绎、归纳、完全归纳、合情推理)

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[19] 2025-09-08 22:06,[资料,科普] 《数学百科全书》词条“证明”,以及数学“证明”的传奇:当证明长度增加时,错误的概率也增加了

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[20] 2023-03-01 17:30,[打听] 四色定理计算机“证明”的“诗、电话簿”原文

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[21] 2024-07-17 22:41,[实验,理论,数学文化] 物理学试验与数学证明:庞加莱看正态分布

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[22] 2024-11-19 22:49,[数学文化,客观派,讨论] 欧几里得、高斯对“算术基本定理”研究的有效性

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[23] 2024-11-17 22:51,[数学文化,客观派,讨论] 欧几里得对“素数有无穷多个”研究的有效性

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[26] 2025-05-25 06:38,[优先权?] “P对NP”已经解决。 The P vs NP (P versus NP) has been solved

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