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调和对数


对于所有 整数 n非负整数 t,阶数为 t 度数为 n 的调和对数 lambda_n^((t))(x) 被定义为满足以下唯一函数

1. lambda_0^((t))(x)=(lnx)^t,

2. lambda_n^((t))(x) 除了 lambda_0^((0))(x)=1 之外没有常数项,

3. d/(dx)lambda_n^((t))(x)=|_n]lambda_(n-1)^((t))(x),

其中 “罗马符号|_n] 由以下定义

 |_n]={n   for n!=0; 1   for n=0
(1)

(Roman 1992)。这给出了特殊情况

lambda_n^((0))(x)={x^n for n>=0; 0 for n<0
(2)
lambda_n^((1))(x)={x^n(lnx-H_n) for n>=0; x^n for n<0,
(3)

其中 H_n 是一个 调和数。调和对数具有 积分

 intlambda_n^((1))(x)dx=1/(|_n+1])lambda_(n+1)^((1))(x).
(4)

调和对数可以写成

 lambda_n^((t))(x)=|_n]!D^~^(-n)(lnx)^t,
(5)

其中 D^~微分算子,(因此 D^~^(-n) 是第 n积分)。重新排列得到

 D^~^klambda_n^((t))(x)=|_(|_n]!)/(|_n-k])]!lambda_(n-k)^((t))(x).
(6)

这种公式给出了二项式定理的类似物,称为对数二项式定理。调和对数的另一个表达式是

 lambda_n^((t))(x)=x^nsum_(j=0)^t(-1)^j(t)_jc_n^((j))(lnx)^(t-j),
(7)

其中 (t)_j=t(t-1)...(t-j+1) 是一个 Pochhammer 符号c_n^((j)) 是一个双索引调和数 (Roman 1992)。


另请参阅

对数, 罗马阶乘

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参考文献

Loeb, D. 和 Rota, G.-C. "对数类型的形式幂级数。" 数学进展 75, 1-118, 1989.Roman, S. "对数二项式公式。" 美国数学月刊 99, 641-648, 1992.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

调和对数

请引用为

Weisstein, Eric W. "调和对数。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/HarmonicLogarithm.html

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