(βx)^n / (exp(αx) - 1) の広義積分

2013年09月11日 19:24

まず,結果を示します. 変数の係数は全て正としています. 

ここで,右辺の特殊関数はそれぞれ,ガンマ関数およびゼータ関数で

と表されます. 

それでは過程へ入ります. 

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まず,被積分関数について,前回の記事と同じ様に等比級数の和を用いると,

と書くことができ,更に,この数列は収束するので項別積分ができて,結局は

となります. ここで,総和記号内の積分に於いては,一旦文字で置き,

となるので,再び与式を書き改めてみると,

となるので,最初に述べたガンマ関数及びゼータ関数を用いれば,結果の

となります. ■

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試しに値を代入してみると,

となりました. ここで,

を用いました.