证明黎曼ζ函数的欧拉乘积公式

✍ dations ◷ 2025-12-08 06:44:12 #素数,数论,包含证明的条目

欧拉在他的论文《无穷级数的一些检视》()中证明黎曼ζ函数的欧拉乘积公式,并于1737年由当时的科学院出版。

黎曼ζ函数以欧拉乘积的方式可写成

而左方等于黎曼ζ函数:

右方的乘积则扩展至所有素数:

证明过程只需用到简单的代数概念,这亦是欧拉当初使用的证明方法。

从(1)式减去(2)式:

重复上面步骤:

从(3)式减去(4)式,可得:

这次2和3的所有倍数项都被减去。可见右方的的倍数项可被筛去,不断重复以上步骤可得:

左右两方除以所有括号项,我们得到:

最后,公式可写成素数的无穷乘积:

证毕。

为了使证明更严密,我们只需注意到当 ( s ) > 1 {\displaystyle \Re (s)>1} ,已筛的右方项趋向1,并遵从狄利克雷级数的收敛性。

从以上公式可推导出 ζ(1) 的有趣结果。

可以写成,

又知:

所以

我们得知左式是调和级数,并发散至无穷大,故此右式的分子(素数阶乘)必定同样发散至无穷大。由此可以证明素数有无限多个。

相关

  • 红血球生成激素1BUY, 1CN4, 1EER· hormone activity · protein binding· regulation of transcription from RNA polymerase II promoter · signal transduction · embryo implant
  • 神经肌肉接头神经肌肉接点又称神经肌肉接触面。神经纤维与肌肉细胞之间的化学联络点。与神经元之间的突触同功。神经纤维分为许多末梢分支,每个分支嵌入肌细胞膜上称为终板的凹陷中。终板
  • 比萨大学比萨大学(意大利语:Università di Pisa),意大利比萨的一所著名大学。官方宣称的创建时间为1343年9月3日,但是其历史可上溯到11世纪。比萨大学包含11个学院,56个系,涵盖农学、经济
  • 库尔德人1400万 (2010)46.67%库尔德人(库尔德语:کورد‎,转写:Kurd‎)是一个生活于中东的游牧民族,为西南亚库尔德斯坦地区的基本居民。总人口3000万,主要分布在土耳其、叙利亚、伊拉克
  • 西尼罗热西尼罗河病毒是一种热带和温带地区病毒。它主要传染鸟,但还传染人、马、猫、臭鼬、灰鼠,和家养的兔子。人的传染主路是由被传染的蚊子的叮咬。最早发现西尼罗病毒是1937年在乌
  • 球椅球椅 (Ball Chair),又称作星球椅,由芬兰家俱设计师Eero Aarnio在1963年所设计的现代风格椅子,它因外型超脱而闻名,并且被认为是工业设计的经典之作,后来的版本增加了整体的大小和增
  • 幻方幻方,有时又称魔术方阵(其简称“魔方”呼现一般指立方体的魔术方块)或纵横图,由一组排放在正方形中的整数组成,其每行、每列以及两条对角线上的数之和均相等。通常幻方由从
  • 卡曼达蕾雅酒卡曼达蕾雅酒(英语:Commandaria,希腊语:Κουμανδαρία))是一种琥珀色甜酒,产于塞浦路斯特罗多斯山(Troödos mountains)山麓的卡曼达蕾雅地区。卡曼达蕾雅酒是由晒干的Xyni
  • 胡麻斑蝴蝶鱼胡麻斑蝴蝶鱼,又称密点蝴蝶鱼,俗名胡麻蝶,为辐鳍鱼纲鲈形目蝴蝶鱼科的其中一种。本鱼分布于印度太平洋区,包括东非、亚丁湾、马尔代夫、科摩罗、毛里求斯、塞舌尔群岛、斯里兰卡
  • 手抄新闻手抄新闻是盛行于14世纪至17世纪欧洲的一种初级新闻传播媒体,也是今日印刷媒介(报纸、杂志)的雏形。手抄新闻最早在意大利的威尼斯出现并兴起。由于意大利处于与近东贸易有利的