佩龙公式

数学或更具体地,其分支解析数论中,佩龙公式源自奥斯卡·佩龙,是利用逆Mellin 变换来计算算术函数的和。

定理陈述

  为一算术函数,并令

 

为其对应的狄利克雷级数。假设这狄利克雷级数对   一致收敛,那么佩龙公式为:

 

此处求和符号上的一撇表示当x是整数时,和式中最后一项要乘以1/2。这个积分不是收敛的勒贝格积分,应当理解为柯西主值。这个公式要求 c > 0, c > σ 和实数x > 0,但除以上条件以外别无限制。

证明

阿贝尔求和公式可以得到一个简单的证明梗概:

 

这不过是在变量代换 下的拉普拉斯变换,运用拉普拉斯变换的反转公式就能得到佩龙公式。

例子

由于和狄利克雷级数的关系,佩龙公式常被用于解析数论中的求和。例如我们对黎曼ζ函数有如下的著名积分表示:

 

对于狄利克雷L函数也有类似的公式:

 

其中

 

 狄利克雷特征.

参考文献

  • 第243页,Apostol, Tom M. Introduction to analytic number theory. Undergraduate Texts in Mathematics. New York-Heidelberg: Springer-Verlag. 1976. ISBN 978-0-387-90163-3. MR 0434929. Zbl 0335.10001. 
  • 埃里克·韦斯坦因. Perron's formula. MathWorld. 
  • Tenebaum, Gérald. Introduction to analytic and probabilistic number theory. Cambridge Studies in Advanced Mathematics 46. Translated by C.B. Thomas. Cambridge: Cambridge University Press. 1995. ISBN 0-521-41261-7. Zbl 0831.11001.