1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

الرياضيات : نظرية الاعداد :

Lambert Series

المؤلف:  Abramowitz, M. and Stegun, I. A.

المصدر:  "Number Theoretic Functions." §24.3.1 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover

الجزء والصفحة:  ...

24-8-2020

2102

Lambert Series

A Lambert series is a series of the form

 F(x)=sum_(n=1)^inftya_n(x^n)/(1-x^n)

(1)

for |x|<1. Then

F(x) = sum_(n=1)^(infty)a_nsum_(m=1)^(infty)x^(mn)

(2)

= sum_(N=1)^(infty)b_Nx^N,

(3)

where

 b_N=sum_(n|N)a_n.

(4)

The particular case a_n=1 is sometimes denoted

L(beta) = sum_(n=1)^(infty)(beta^n)/(1-beta^n)

(5)

= sum_(n=1)^(infty)1/(beta^(-n)-1)

(6)

= (psi_beta(1)+ln(1-beta))/(lnbeta)

(7)

for |beta|<1 (Borwein and Borwein 1987, pp. 91 and 95), where psi_q(z) is a q-polygamma function. Special cases and related sums include

sum_(n=1)^(infty)(beta^n)/(1+beta^(2n)) = 1/4[theta_3^2(beta)-1]

(8)

sum_(n=1)^(infty)(beta^(2n+1))/(1+beta^(4n+2)) = 1/4[theta_3^2(beta)-theta_2^2(beta)]

(9)

= 1/4theta_2^2(beta^2)

(10)

sum_(n=1)^(infty)(beta^n)/(1-beta^(2n)) = L(beta)-L(beta^2)

(11)

sum_(n=1)^(infty)(beta^(2n+1))/(1-beta^(4n+2)) = L(beta)-2L(beta^2)+L(beta^4)

(12)

(Borwein and Borwein 1997, pp. 91-92), which arise in the reciprocal Fibonacci and reciprocal Lucas constants.

Some beautiful series of this type include

sum_(n=1)^(infty)(mu(n)x^n)/(1-x^n) = x

(13)

sum_(n=1)^(infty)(phi(n)x^n)/(1-x^n) = x/((1-x)^2)

(14)

sum_(n=1)^(infty)(x^n)/(1-x^n) = sum_(n=1)^(infty)d(n)x^n

(15)

= (psi_x(1)+ln(1-x))/(lnx)

(16)

sum_(n=1)^(infty)(n^kx^n)/(1-x^n) = sum_(n=1)^(infty)sigma_k(n)x^n

(17)

4sum_(n=1)^(infty)((-1)^(n+1)x^(2n+1))/(1-x^(2n+1)) = sum_(n=1)^(infty)r_2(n)x^n

(18)

= theta_3^2(x)-1

(19)

sum_(n=1)^(infty)(lambda(n)x^n)/(1-x^n) = sum_(n=1)^(infty)x^(n^2)

(20)

= 1/2[theta_3(x)-1]

(21)

sum_(n=1)^(infty)(lsb(n)x^n)/(1-x^n) = (ln(1-x^2)+psi_(x^2)(1/2))/(ln(x^2)),

(22)

where mu(n) is the Möbius function, phi(n) is the totient function, d(n)=sigma_0(n) is the number of divisors of npsi_q(z) is the q-polygamma function, sigma_k(n) is the divisor function, r(n) is the number of representations of n in the form n=A^2+B^2 where A and B are rational integers (Hardy and Wright 1979), theta_3(q) is a Jacobi elliptic function (Bailey et al. 2006), lambda(n) is the Liouville function, and lsb(n) is the least significant bit of n.


REFERENCES:

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). "Number Theoretic Functions." §24.3.1 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, pp. 826-827, 1972.

Apostol, T. M. Modular Functions and Dirichlet Series in Number Theory, 2nd ed. New York: Springer-Verlag, pp. 24-15, 1997.

Arndt, J. "On Computing the Generalized Lambert Series." 24 Jun 2012. https://arxiv.org/abs/1202.6525.

Bailey, D. H.; Borwein, J. M.; Kapoor, V.; and Weisstein, E. W. "Ten Problems in Experimental Mathematics." Amer. Math. Monthly 113, 481-509, 2006.

Borwein, J. M. and Borwein, P. B. "Evaluation of Sums of Reciprocals of Fibonacci Sequences." §3.7 in Pi & the AGM: A Study in Analytic Number Theory and Computational Complexity. New York: Wiley, pp. 91-101, 1987.

Erdős, P. "On Arithmetical Properties of Lambert Series." J. Indian Math. Soc. 12, 63-66, 1948.

Hardy, G. H. and Wright, E. M. An Introduction to the Theory of Numbers, 5th ed. Oxford, England: Clarendon Press, pp. 257-258, 1979.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي