ハイパー調和数の性質
ハイパー調和数の性質
ハイパー調和数\(H_{n}^{\left(r\right)}\)は次の性質を満たす。
\[ H_{0}^{\left(r\right)}=0 \]
\[ H_{1}^{\left(r\right)}=1 \]
ハイパー調和数\(H_{n}^{\left(r\right)}\)は次の性質を満たす。
(1)
\[ H_{n}^{\left(1\right)}=H_{n} \](2)
\(r\in\mathbb{N}\)とする。\[ H_{0}^{\left(r\right)}=0 \]
(3)
\(r\in\mathbb{N}_{0}\)とする。\[ H_{1}^{\left(r\right)}=1 \]
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\(H_{k}\)は調和数(1)
\begin{align*} H_{n}^{\left(1\right)} & =\sum_{k=1}^{n}H_{k}^{\left(0\right)}\\ & =\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{k}\\ & =H_{n} \end{align*}(2)
\(r\in\mathbb{N}\)のとき、\begin{align*} H_{0}^{\left(r\right)} & =\sum_{k=1}^{0}H_{k}^{\left(r-1\right)}\\ & =0 \end{align*} となるので与式は成り立つ。
(3)
\(r\in\mathbb{N}\)のとき、\begin{align*} H_{1}^{\left(r\right)} & =\sum_{k=1}^{1}H_{k}^{\left(r-1\right)}\\ & =H_{1}^{\left(r-1\right)}\\ & =H_{1}^{\left(0\right)}+\sum_{k=1}^{r}\left(H_{1}^{\left(k\right)}-H_{1}^{\left(k-1\right)}\right)\\ & =H_{1}^{\left(0\right)}\\ & =1 \end{align*} となり、\(r=0\)のときは
\begin{align*} H_{1}^{\left(0\right)} & =\frac{1}{1}\\ & =1 \end{align*} なので、\(r\in\mathbb{N}_{0}\)のとき、\(H_{1}^{\left(0\right)}=1\)となる。
従って与式は成り立つ。
ページ情報
タイトル | ハイパー調和数の性質 |
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調和数・一般化調和数の乗法公式
\[
H_{nz,m}=\frac{n^{m-1}-1}{n^{m-1}}\zeta\left(m\right)+\frac{1}{n^{m}}\sum_{k=0}^{n-1}H_{z+\frac{k}{n},m}
\]
一般化調和数の特殊値
\[
H_{\frac{1}{2},z}=2^{z}-\left(2^{z}-2\right)\zeta\left(z\right)
\]
調和数・一般化調和数の積分
\[
\int H_{z}dz=\log\Gamma\left(z+1\right)+\gamma z+C
\]
調和数・一般化調和数のn回微分とテーラー展開
\[
\frac{d^{n}H_{z,\alpha}}{dz^{n}}=\zeta\left(\alpha\right)\delta_{0n}+\left(-1\right)^{n+1}Q\left(\alpha,n\right)\left(\zeta\left(\alpha+n\right)-H_{z,\alpha+n}\right)
\]