n乗和の逆数和
当HPがいつもお世話になっているHN「GAI」さんからの出題です。
(平成25年8月25日付け)
A=Σk=1〜∞ 1/(1+2+3+・・・+k) の値を求めるのに、
与式=Σk=1〜∞ 2/k(k+1)=2Σk=1〜∞ (1/k-1/(k+1))=2limn→∞(1-1/(n+1))=2
と考えられるんですが、では、次の3つはどんな値になるのでしょうか?
B=Σk=1〜∞ 1/(12+22+32+・・・+k2)
C=Σk=1〜∞ 1/(13+23+33+・・・+k3)
D=Σk=1〜∞ 1/(14+24+34+・・・+k4)
(答) らすかるさんが考察されました。(平成25年8月25日付け)
「Wolframalpha」で計算したところ、
B=6(3-4log2)=1.364467666561312573986429085003…
C=4(π2-9)/3=1.159472534785811491779321333168…
D=30{7-14γ-8ψ(3/2)-3ψ((9-√21)/6)-3ψ((9+√21)/6)}/7
=1.073831213339227762189758808006…
となるらしいです。ただし、γはオイラーの定数、ψ(x)はディガンマ関数。
S(H)さんからのコメントです。(平成25年8月26日付け)
E=Σk=1〜∞ 1/(15+25+35+・・・+k5)=60-4π2+8πTan[π/2]
を得ましたが、「Wolframalpha」に何を挿入したら
D=30{7-14γ-8ψ(3/2)-3ψ((9-√21)/6)-3ψ((9+√21)/6)}/7
が得られますか?
らすかるさんからのコメントです。(平成25年8月26日付け)
E=60-4π2+8πTan[π/2]について、「Wolframalpha」で確認したところ、合ってまし
た。ただ、普通に入れたらタイムアウトしてしまって、確認が大変でした。また、Dについては
普通に、「Wolframalpha」に
sum 30/(n*(n+1)*(2*n+1)*(3*n^2+3*n-1)),n=1,inf
と入れました。