Euler-Produkt-Formel fΓΌr die Riemann-Zeta-Funktion

© mag.georg wengler
Euler-Produkt-Formel für die Riemann-Zeta-Funktion
∞
𝜁(𝑠) = βˆ‘
𝑛=1
1
1
=
∏
𝑛𝑠
1 βˆ’ π‘βˆ’π‘ 
𝑝 π‘π‘Ÿπ‘–π‘š
Beweis:
Man muss nach weisen, dass
∞
βˆ‘
𝑛=1
1
1
1
1
1
=1+ 𝑠+ 𝑠+ 𝑠+ 𝑠+β‹―
𝑠
𝑛
2
3
4
5
und
∏
𝑝 π‘π‘Ÿπ‘–π‘š
1
1
1
1
=
βˆ™
βˆ™
βˆ™β€¦
βˆ’π‘ 
βˆ’π‘ 
βˆ’π‘ 
1βˆ’π‘
1βˆ’2
1βˆ’3
1 βˆ’ 5βˆ’π‘ 
gleich sind.
𝜁(𝑠) = 1 +
1
1
1
1
+ 𝑠+ 𝑠+ 𝑠+β‹―
𝑠
2
3
4
5
1
1
1
1
1
𝜁(𝑠) = 𝑠 + 𝑠 + 𝑠 + 𝑠 + β‹―
𝑠
2
2
4
6
8
subtrahieren von 𝜁(𝑠) liefert:
1
1
1
1
1
(1 βˆ’ 𝑠 ) 𝜁(𝑠) = 1 + 𝑠 + 𝑠 + 𝑠 + 𝑠 + β‹―
2
3
5
7
9
d.h. es fallen alle Brüche mit Faktor 2 weg.
Analog:
1
1
1
1
1
1
(1
βˆ’
)
𝜁(𝑠)
=
+
+
+
+β‹―
3𝑠
2𝑠
3𝑠 9𝑠 15𝑠 21𝑠
wieder subtrahieren von 𝜁(𝑠):
1
1
1
1
1
) (1 βˆ’ 𝑠 ) 𝜁(𝑠) = 1 + 𝑠 + 𝑠 + 𝑠 + β‹―
𝑠
3
2
5
7
11
d.h. es fallen auch alle Brüche mit Faktor 3 weg.
Dies führt man nun unendlich oft durch und man erhält:
(1 βˆ’
… (1 βˆ’
1
1
1
1
1
)
(1
βˆ’
)
(1
βˆ’
)
(1
βˆ’
)
(1
βˆ’
) 𝜁(𝑠) = 1
11𝑠
7𝑠
5𝑠
3𝑠
2𝑠
=> 𝜁(𝑠) =
1
1
1
1
1
1
(1βˆ’2𝑠 )(1βˆ’3𝑠 )(1βˆ’5𝑠 )(1βˆ’7𝑠 )(1βˆ’11𝑠 )…
=
1
1βˆ’2βˆ’π‘ 
βˆ™
1
1βˆ’3βˆ’π‘ 
βˆ™
1
1βˆ’5βˆ’π‘ 
βˆ™β€¦ ∎
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