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 :

Riemann-Siegel Formula

المؤلف:  Borwein, J. and Bailey, D

المصدر:  Mathematics by Experiment: Plausible Reasoning in the 21st Century. Wellesley, MA: A K Peters

الجزء والصفحة:  ...

27-8-2020

872

Riemann-Siegel Formula

The Riemann-Siegel formula is a formula discovered (but not published) by Riemann for computing an asymptotic formula for the Riemann-Siegel function theta(t). The formula was subsequently discovered in an archive of Riemann's papers by C. L. Siegel (Edwards 2001, p. 136; Derbyshire 2004, pp. 257 and 263) and published by Siegel in 1932.

The Riemann-Siegel formula states that

 Z(t)∼2sum_(k=1)^(nu(t))1/(sqrt(k))cos[theta(t)-tlnk]+R(t),

(1)

where

nu(t) = |_sqrt(t/(2pi))_|

(2)

R(t) = (-1)^(nu(t)-1)(t/(2pi))^(-1/4)×sum_(k=0)^(infty)c_k(sqrt(t/(2pi))-nu(t))(t/(2pi))^(-k/2)

(3)

c_k(p) = [omega^k]<span style={exp[i(ln(t/(2pi))-1/2t-1/8pi-theta(t))]×[y^0][(sum_(j=0)^(infty)A_j(y)omega^j)(sum_(j=0)^(infty)(psi^((j))(p))/(j!)y^j)]}" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/Riemann-SiegelFormula/Inline10.gif" style="height:49px; width:472px" />

(4)

A_0(y) = e^(2piiy^2)

(5)

A_j(y) = -1/2yA_(j-1)(y)-1/(32pi^2)(partial^2)/(partialy^2)(A_(j-1)(y))/y

(6)

psi(p) = (cos[2pi(p^2-p-1/(16))])/(cos(2pip))

(7)

|_x_| is the floor function (Edwards 2001), and [y^k] is coefficient notation. The first few terms c_k(p) are given by

c_0(p) = psi(p)

(8)

c_1(p) = -(psi^((3))(p))/(96pi^2)

(9)

c_2(p) =

(10)

c_3(p) =

(11)

c_4(p) =

(12)

c_5(p) =

(13)

The numerators and denominators are 1, -1, 1, 1, -1-1-1, 1, 19, 11, 1, -5-901, ... (OEIS A050276) and 1, 96, 64, 18432, 64, 3840, 5308416, 128, ... (OEIS A050277), respectively.

It is based on evaluation of the integral

psi(p) =

(14)

= (cos[2pi(p^2-p-1/(16))])/(cos(2pip)),

(15)

also denoted Psi(p), where Gamma is a line segment of slope 1, directed from upper right to lower left, which crosses the imaginary axis between 0 and 2pii (Edwards 2001, p. 147).

Another formula ascribed to Riemann and Siegel is the one presented by Riemann in his groundbreaking 1859 paper,

 (pi(x)-Li(x))/((sqrt(x))/(lnx)) approx -1-2sum_(gamma in S)(sin(gammalnx))/gamma,

(16)

where pi(x) is the prime counting function, Li(x) is the logarithmic integral, and S is the set of gamma such that gamma>0 and 1/2+igamma is a (nontrivial) zero of the Riemann zeta function zeta(s). Here, the left side is the overcount of Li(x) as an estimator for the prime counting function normalized by the apparent size of the error term (Borwein and Bailey 2003, p. 68).


REFERENCES:

Borwein, J. and Bailey, D. Mathematics by Experiment: Plausible Reasoning in the 21st Century. Wellesley, MA: A K Peters, p. 68, 2003.

Borwein, J.; Bailey, D.; and Girgensohn, R. Experimentation in Mathematics: Computational Paths to Discovery. Wellesley, MA: A K Peters, 2004.

Derbyshire, J. Prime Obsession: Bernhard Riemann and the Greatest Unsolved Problem in Mathematics. New York: Penguin, 2004.

Edwards, H. M. "The Riemann-Siegel Formula." Ch. 7 in Riemann's Zeta Function. New York: Dover, pp. 136-170, 2001.

Granville, A. and Martin, G. "Prime Number Races." Aug. 24, 2004. https://www.arxiv.org/abs/math.NT/0408319.

Riemann, G. F. B. "Über die Anzahl der Primzahlen unter einer gegebenen Grösse." Monatsber. Königl. Preuss. Akad. Wiss. Berlin, 671-680, Nov. 1859. Reprinted in Das Kontinuum und Andere Monographen (Ed. H. Weyl). New York: Chelsea, 1972.

Sloane, N. J. A. Sequences A050276 and A050277 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي