ثوابت ستيلتجس
📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 62 صور
الموسوعة الحرةالتمثيلات
تُعطى ثوابت ستيلتجس بالنهاية

(في حالة n = 0، يتطلب الحد الأول تقييم 0 0 ، والذي يعتبر 1.)
تؤدي صيغة كوشي للتفاضل إلى التمثيل التكاملي

تُقدَّم تمثيلاتٌ متنوعةٌ بدلالة التكاملات والمتسلسلات اللانهائية في أعمال جنسن ، وفرانيل، وهيرميت ، وهاردي ، ورامانوجان ، وأينسورث، وهويل، وكوبو، وكونون، وكوفي، وشوي، وبلاغوشين، وبعض المؤلفين الآخرين. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] وعلى وجه الخصوص، تنص صيغة جنسن-فرانيل التكاملية، التي تُنسب خطأً في كثير من الأحيان إلى أينسورث وهويل، على ما يلي:

حيث δ n,k هو رمز كرونكر (دلتا كرونكر) . [ 5 ] [ 6 ] من بين الصيغ الأخرى، نجد

![\begin{array}{l} \displaystyle \gamma_{1}=-\left[\gamma -{\frac{\ln 2}{2}}\right]\ln 2+i\int_{0}^{\infty}{\frac{dx}{e^{\pi x}+1}}\left\{{\frac{\ln(1-ix)}{1-ix}}-{\frac{\ln(1+ix)}{1+ix}}\right\}\\[6mm] \displaystyle \gamma_{1}=-\gamma^{2}-\int_{0}^{\infty}\left[{\frac{1}{1-e^{-x}}}-{\frac{1}{x}}\right]e^{-x}\ln x\,dx\end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/065775fbcee89ba94db285b8acd1146621ce9376)
انظر. [ 1 ] [ 5 ] [ 7 ]
فيما يتعلق بتمثيلات السلاسل، قدم هاردي في عام 1912 سلسلة مشهورة تستخدم جزءًا صحيحًا من اللوغاريتم [ 8 ].

قدم إسرائيلوف [ 9 ] متسلسلات شبه متقاربة بدلالة أعداد برنولي
![\displaystyle \gamma _{m}=\sum _{k=1}^{n}{\frac {(\ln k)^{m}}{k}}-{\frac {(\ln n)^{m+1}}{m+1}}-{\frac {(\ln n)^{m}}{2n}}-\sum _{k=1}^{N-1}{\frac {B_{2k}}{(2k)!}}\left[{\frac {(\ln x)^{m}}{x}}\right]_{x=n}^{(2k-1)}-\theta \cdot {\frac {B_{2N}}{(2N)!}}\left[{\frac {(\ln x)^{m}}{x}}\right]_{x=n}^{(2N-1)}\,,\qquad 0<\theta <1}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/82438cf84f77f8c4bf8899a6bb79b2478a91b290)
قدم كل من كونون [ 10 ] ، وبلاغوشين [ 6 ] ، [ 11 ] ، وكوبو [ 1 ] عدة متسلسلات ذات معاملات ذات الحدين.
![\begin{array}{l} \displaystyle \gamma _{m}=-{\frac {1}{m+1}}\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {1}{n+1}}\sum _{k=0}^{n}(-1)^{k}{\binom {n}{k}}(\ln(k+1))^{m+1}\\[7mm] \displaystyle \gamma _{m}=-{\frac {1}{m+1}}\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {1}{n+2}}\sum _{k=0}^{n}(-1)^{k}{\binom {n}{k}}{\frac {(\ln(k+1))^{m+1}}{k+1}}\\[7mm] \displaystyle \gamma _{m}=-{\frac \sum_{n=0}^{\infty}H_{n+1}\sum_{k=0}^{n}(-1)^{k}{\binom {n}{k}}(\ln(k+2))^{m+1}\\[7mm]\displaystyle \gamma_{m}=\sum_{n=0}^{\infty}\left|G_{n+1}\right|\sum_{k=0}^{n}(-1)^{k}{\binom {n}{k}}{\frac{(\ln(k+1))^{m}}{k+1}}\end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/65e55dfe9665475e9d3524ba622afc33bfdb4081)
حيث تمثل G n معاملات غريغوري ، والمعروفة أيضًا بالأعداد اللوغاريتمية المقلوبة ( G 1 = +1/2، G 2 = -1/12 ، G 3 = +1/24، G 4 = -19/720 ، ...). وتشمل المتسلسلات الأكثر عمومية من نفس النوع هذه الأمثلة [ 11 ] .

و

أو

حيث ψ n ( a ) هي كثيرات حدود برنولي من النوع الثاني ، و N n,r ( a ) هي كثيرات الحدود المعطاة بالمعادلة المولدة

على التوالي (لاحظ أن N n,1 ( a ) = ψ n ( a ) ). [ 12 ] أظهر أولوا وتوراسو [ 13 ] أن المتسلسلات ذات الأعداد التوافقية قد تؤدي إلى ثوابت ستيلتجس
![\begin{array}{l} \displaystyle \sum_{n=1}^{\infty}{\frac{H_{n}-(\gamma +\ln n)}{n}}=-\gamma_{1}-{\frac{1}{2}}\gamma^{2}+{\frac{1}{12}}\pi^{2}\\[6mm] \displaystyle \sum_{n=1}^{\infty}{\frac{H_{n}^{2}-(\gamma +\ln n)^{2}}{n}}=-\gamma_{2}-2\gamma \gamma_{1}-{\frac{2}{3}}\gamma^{3}+{\frac{5}{3}}\zeta(3) \end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/281307bdf57df4c095995b391bf6d4715620c801)
حصل بلاغوشين [ 6 ] على متسلسلات متقاربة ببطء تتضمن أعداد ستيرلينغ غير الموقعة من النوع الأول![{\displaystyle \left[{\cdot \atop \cdot }\right]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1e61b8728ed1e1a9034522fd06494ee3430e8fcd)
![\displaystyle \gamma _{m}={\frac {1}{2}}\delta _{m,0}+{\frac {(-1)^{m}m!}{\pi }}\sum _{n=1}^{\infty }{\frac {1}{n\cdot n!}}\sum _{k=0}^{\lfloor n/2\rfloor }{\frac {(-1)^{k}\cdot \left[{2k+2 \atop m+1}\right]\cdot \left[{n \atop 2k+1}\right]}{(2\pi )^{2k+1}}}\,,\qquad m=0,1,2,...,}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/fa52a594019bc77729f2efd85235db5f550d4f74)
بالإضافة إلى المتسلسلات شبه المتقاربة ذات الحدود النسبية فقط
![\displaystyle \gamma _{m}={\frac {1}{2}}\delta _{m,0}+(-1)^{m}m!\cdot \sum _{k=1}^{N}{\frac {\left[{2k \atop m+1}\right]\cdot B_{2k}}{(2k)!}}+\theta \cdot {\frac {(-1)^{m}m!\cdot \left[{2N+2 \atop m+1}\right]\cdot B_{2N+2}}{(2N+2)!}},\qquad 0<\theta <1,}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e5a3b8fd719684a18b9ae612fae4a3c16d7d7b34)
حيث m = 0، 1، 2، ... وعلى وجه الخصوص، فإن متسلسلة ثابت ستيلتجس الأول لها شكل بسيط بشكل مدهش

حيث H <sub>n </sub> هو العدد التوافقي النوني . [ 6 ] ترد متسلسلات أكثر تعقيدًا لثوابت ستيلتجس في أعمال ليمر، وليانغ، وتود، ولافريك، وإسرائيلوف، وستانكوس، وكيبر، ونان-يو، وويليامز، وكوفي. [ 2 ] [ 3 ] [ 6 ]
الحدود والنمو التقاربي
تحقق ثوابت ستيلتجس الحدّ
![{\displaystyle |\gamma _{n}|\leq {\begin{cases}\displaystyle {\frac {2(n-1)!}{\pi ^{n}}}\,,\qquad &n=1,3,5,\ldots \\[3mm]\displaystyle {\frac {4(n-1)!}{\pi ^{n}}}\,,\qquad &n=2,4,6,\ldots \end{cases}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e537a5f5fd6c447939b3813b6ca963ec8dc385f2)
[ 14 ] تم الحصول على حدود أفضل من حيث الدوال الأولية بواسطة لافريك [ 15 ]

بقلم إسرائيلوف [ 9 ]

مع k = 1، 2، ... و C (1) = 1/2، C (2) = 7/12، ... ، بواسطة نان يو وويليامز [ 16 ]
![{\displaystyle |\gamma _{n}|\leq {\begin{cases}\displaystyle {\frac {2(2n)!}{n^{n+1}(2\pi )^{n}}}\,,\qquad &n=1,3,5,\ldots \\[4mm]\displaystyle {\frac {4(2n)!}{n^{n+1}(2\pi )^{n}}}\,,\qquad &n=2,4,6,\ldots \end{cases}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7e3f0994e61e26db224a0c03cc9a5f4df8adb59d)
بقلم بلاغوشين [ 6 ]
![{\displaystyle {\begin{array}{ll}\displaystyle -{\frac {{\big |}{B}_{m+1}{\big |}}{m+1}}<\gamma _{m}<{\frac {(3m+8)\cdot {\big |}{B}_{m+3}{\big |}}{24}}-{\frac {{\big |}{B}_{m+1}{\big |}}{m+1}},&m=1,5,9,\ldots \\[12pt]\displaystyle {\frac {{\big |}B_{m+1}{\big |}}{m+1}}-{\frac {(3m+8)\cdot {\big |}B_{m+3}{\big |}}{24}}<\gamma _{m}<{\frac {{\big |}{B}_{m+1}{\big |}}{m+1}},&m=3,7,11,\ldots \\[12pt]\displaystyle -{\frac {{\big |}{B}_{m+2}{\big |}}{2}}<\gamma _{m}<{\frac {(m+3)(m+4)\cdot {\big |}{B}_{m+4}{\big |}}{48}}-{\frac {{\big |}B_{m+2}{\big |}}{2}},\qquad &m=2,6,10,\ldots \\[12pt]\displaystyle {\frac {{\big |}{B}_{m+2}{\big |}}{2}}-{\frac {(m+3)(m+4)\cdot {\big |}{B}_{m+4}{\big |}}{48}}<\gamma _{m}<{\frac {{\big |}{B}_{m+2}{\big |}}{2}},&m=4,8,12,\ldots \\\end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f11c9df6acbb388f10001103673363d0062133e6)
حيث B n هي أعداد برنولي ، وبحسب ماتسوكا [ 17 ] [ 18 ]

فيما يتعلق بالتقديرات التي تعتمد على الدوال والحلول غير الأولية، فقد حصل كل من كنيسل وكوفي [ 19 ] وفقيه أحمد [ 20 ] على نتائج دقيقة للغاية. على سبيل المثال، قدم كنيسل وكوفي الصيغة التالية التي تقارب ثوابت ستيلتجس بشكل جيد نسبيًا لقيم n الكبيرة . [ 19 ] إذا كان v هو الحل الوحيد لـ

مع
وإذا
، ثم

أين

![{\displaystyle B={\frac {2{\sqrt {2\pi }}{\sqrt {u^{2}+v^{2}}}}{[(u+1)^{2}+v^{2}]^{1/4}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/886d29018cfe3f8d545ca4beb14b1a38e5ee81a3)


حتى n = 100000، يتنبأ تقريب Knessl-Coffey بشكل صحيح بإشارة γ n باستثناء واحد هو n = 137. [ 19 ]
في عام 2022، قدم ك. ماسلانكا [ 21 ] صيغة تقريبية لثوابت ستيلتجس، وهي أبسط وأكثر دقة من الصيغ المعروفة سابقًا. وعلى وجه الخصوص، فإنها تعيد إنتاج القيمة الإشكالية لـ n = 137 بخطأ صغير نسبيًا.
أي عندما

أين
هي نقاط السرج:

هي دالة لامبرت و
ثابت:

تعريف "مرحلة" معقدة

نحصل على تعبير بسيط بشكل خاص حيث يمكن رؤية كل من السعة المتزايدة بسرعة والتذبذبات بوضوح:
![{\displaystyle \gamma _{n}\sim \mathrm {Re} \left[e^{\varphi _{n}}\right]=e^{\mathrm {Re} \varphi _{n}}\cos \left(\mathrm {Im} \varphi _{n}\right)}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6688f453d38efee1de5f29094ea9a866c740eaf3)
القيم العددية
القيم القليلة الأولى هي [ 22 ]
| ن | القيمة التقريبية لـ γ n | OEIS |
| 0 | +0.5772156649015328606065120900824024310421593359 | A001620 |
| 1 | - 0.0728158454836767248605863758749013191377363383 | A082633 |
| 2 | - 0.0096903631928723184845303860352125293590658061 | A086279 |
| 3 | +0.0020538344203033458661600465427533842857158044 | A086280 |
| 4 | +0.0023253700654673000574681701775260680009044694 | A086281 |
| 5 | +0.0007933238173010627017533348774444448307315394 | A086282 |
| 6 | - 0.0002387693454301996098724218419080042777837151 | A183141 |
| 7 | - 0.0005272895670577510460740975054788582819962534 | A183167 |
| 8 | - 0.0003521233538030395096020521650012087417291805 | A183206 |
| 9 | - 0.0000343947744180880481779146237982273906207895 | A184853 |
| 10 | +0.0002053328149090647946837222892370653029598537 | A184854 |
| 100 | − 4.2534015717080269623144385197278358247028931053 × 10 17 | |
| 1000 | − 1.5709538442047449345494023425120825242380299554 × 10 486 | |
| 10000 | − 2.2104970567221060862971082857536501900234397174 × 10 6883 | |
| 100000 | +1.9919273063125410956582272431568589205211659777 × 10 83432 | |
ثابت ستيلتجس النوني موجب لـ
- n = 0, 3, 4, 5, 10, 11, 12, 17, 18, 19, 20, 21, 26, 27, 28, 29, 30, ... (التسلسل A394583 في OEIS )
وسلبية لـ
- n = 1, 2, 6, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 16, 22, 23, 24, 25, 31, 32, 33, 34, 35, ... (التسلسل A395455 في OEIS )
بالنسبة لقيم n الكبيرة ، تنمو ثوابت ستيلتجس بسرعة في القيمة المطلقة، وتغير إشاراتها بنمط معقد.
يمكن الاطلاع على مزيد من المعلومات المتعلقة بالتقييم العددي لثوابت ستيلتجس في أعمال كيبر [ 23 ] ، وكريمينسكي [ 24 ] ، وبلوف [ 25 ] ، ويوهانسون [ 26 ] [ 27 ] ، وبلاغوشين [ 27 ] . في البداية، قدم يوهانسون قيمًا لثوابت ستيلتجس حتى n = 100000، بدقة تتجاوز 10000 رقم لكل قيمة (يمكن استخراج القيم العددية من قاعدة بيانات LMFDB) .لاحقًا، ابتكر يوهانسون وبلاغوشين خوارزمية فعّالة للغاية لحساب ثوابت ستيلتجس المعممة (انظر أدناه) لقيم n الكبيرة و a المركبة ، والتي يمكن استخدامها أيضًا لحساب ثوابت ستيلتجس العادية. [ 27 ] على وجه الخصوص، تسمح هذه الخوارزمية بحساب γn بدقة تصل إلى 1000 رقم في دقيقة واحدة لأي قيمة n حتى n = 10^ 100 .
ثوابت ستيلتجس المعممة
وبشكل أعم، يمكن تعريف ثوابت ستيلتجس γ n (a) التي تظهر في توسيع سلسلة لوران لدالة زيتا هورويتز :

هنا ، a عدد مركب حيث Re( a ) > 0. بما أن دالة زيتا لهرويتز هي تعميم لدالة زيتا لريمان، فإن γn ( 1) = γn . الثابت الصفري هو ببساطة دالة ديغاما γ0 (a) = -Ψ(a)، [ 28 ] بينما لا يُعرف أن الثوابت الأخرى قابلة للاختزال إلى أي دالة تحليلية أولية أو كلاسيكية. ومع ذلك، توجد تمثيلات عديدة لها. على سبيل المثال، يوجد التمثيل التقاربي التالي.
![\displaystyle \gamma _{n}(a)=\lim _{m\to \infty }\left\{\sum _{k=0}^{m}{\frac {(\ln(k+a))^{n}}{k+a}}-{\frac {(\ln(m+a))^{n+1}}{n+1}}\right\},\qquad {\begin{array}{l}n=0,1,2,\ldots \\[1mm]a\neq 0,-1,-2,\ldots \end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/be51be89522ed2a53130f5b7a2faeb7ea0a137da)
بسبب بيرندت وويلتون. الصيغة المماثلة لصيغة جنسن-فرانيل لثابت ستيلتجس المعمم هي صيغة هيرميت [ 5 ]
^{n}-i\int _{0}^{\infty }{\frac {dx}{e^{2\pi x}-1}}\left\{{\frac {(\ln(a-ix))^{n}}{a-ix}}-{\frac {(\ln(a+ix))^{n}}{a+ix}}\right\},\qquad {\begin{array}{l}n=0,1,2,\ldots \\[1mm]\Re (a)>0\end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d3fa585a98a3c7892fc4bb50b50f2372e764b0de)
يتم تقديم تمثيلات مماثلة بواسطة الصيغ التالية: [ 27 ]
![\displaystyle \gamma _{n}(a)=-{\frac {{\big (}\ln(a-{\frac {1}{2}}){\big )}^{n+1}}{n+1}}+i\int _{0}^{\infty }{\frac {dx}{e^{2\pi x}+1}}\left\{{\frac {{\big (}\ln(a-{\frac {1}{2}}-ix){\big )}^{n}}{a-{\frac {1}{2}}-ix}}-{\frac {{\big (}\ln(a-{\frac {1}{2}}+ix){\big )}^{n}}{a-{\frac {1}{2}}+ix}}\right\},\qquad {\begin{array}{l}n=0,1,2,\ldots \\[1mm]\Re (a)>{\frac {1}{2}}\end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d9d3b724f192c63e98bb9df0b91f221b5e91d435)
و
![\displaystyle \gamma _{n}(a)=-{\frac {\pi }{2(n+1)}}\int _{0}^{\infty }{\frac {{\big (}\ln(a-{\frac {1}{2}}-ix){\big )}^{n+1}+{\big (}\ln(a-{\frac {1}{2}}+ix){\big )}^{n+1}}{{\big (}\cosh(\pi x){\big )}^{2}}}\,dx,\qquad {\begin{array}{l}n=0,1,2,\ldots \\[1mm]\Re (a)>{\frac {1}{2}}\end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d327245e02d8f614b597a6325b45f59d7684c17b)
تحقق ثوابت ستيلتجس المعممة علاقة التكرار التالية
![\displaystyle \gamma _{n}(a+1)=\gamma _{n}(a)-{\frac {(\ln a)^{n}}{a}}\,,\qquad {\begin{array}{l}n=0,1,2,\ldots \\[1mm]a\neq 0,-1,-2,\ldots \end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cfd753edda47e1b284d2f867e317fbff08f52793)
بالإضافة إلى نظرية الضرب
^{p}+n\sum _{r=0}^{p-1}(-1)^{r}{\binom {p}{r}}\gamma _{pr}(an)\cdot (\ln n)^{r}\,,\qquad \qquad n=2,3,4,\ldots }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9d07a1295754761fd7e73c7e516d6bc5e80a2e05)
أين
يشير إلى معامل ذي الحدين (انظر [ 29 ] و [ 30 ] الصفحات 101-102).
أول ثابت ستيلتجس معمّم
يتمتع ثابت ستيلتجس المعمم الأول بعدد من الخصائص الرائعة.
- متطابقة مالمستين (صيغة الانعكاس لثوابت ستيلتجس المعممة الأولى): تأخذ صيغة الانعكاس لثابت ستيلتجس المعمم الأول الشكل التالي

حيث m و n عددان صحيحان موجبان بحيث m < n . نُسبت هذه الصيغة لفترة طويلة إلى ألمكفيست وميورمان اللذين استنتجاها في تسعينيات القرن العشرين. [ 31 ] ومع ذلك، فقد ذُكر مؤخرًا أن هذه المتطابقة، وإن كانت بصيغة مختلفة قليلاً، قد حصل عليها كارل مالمستين لأول مرة عام 1846. [ 5 ] [ 32 ]
- نظرية الحجج النسبية: يمكن تقييم ثابت ستيلتجس المعمم الأول عند حجة نسبية في شكل شبه مغلق عبر الصيغة التالية:
![\begin{array}{ll} \displaystyle \gamma_{1}{\biggl(}{\frac{r}{m}}{\biggr)} = \displaystyle \gamma_{1} + \gamma^{2} + \gamma \ln 2\pi m + \ln 2\pi \cdot \ln m + \frac{1}{2}}(\ln m)^{2} + (\gamma + \ln 2\pi m) \cdot \Psi \left(\frac{r}{m}\right)\\[5mm] \displaystyle & \displaystyle \qquad + \pi \sum_{l=1}^{m-1} \sin \frac{2\pi rl}{m} \cdot \ln \Gamma \biggl(}{\frac{l}{m}}{\biggr)} + \sum _{l=1}^{m-1}\cos {\frac {2\pi rl}{m}}\cdot \zeta ''\left(0,{\frac {l}{m}}\right)\end{array}}\,,\qquad \quad r=1,2,3,\ldots ,m-1\,.}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/00b056a9bc66620b5a929a1a14d04bac0df81a20)
انظر بلاغوشين. [ 5 ] [ 28 ] تم اقتراح برهان بديل لاحقًا من قبل كوفي [ 33 ] والعديد من المؤلفين الآخرين.
- المجاميع المنتهية: توجد العديد من صيغ الجمع لثوابت ستيلتجس المعممة الأولى. على سبيل المثال،
![\begin{array}{ll} \sum_{r=0}^{m-1}\gamma_1\left(a+\frac{r}{m}\right)=m\ln{m}\cdot\Psi(am)-\frac{m}{2}(\lnm)^2+m\gamma_1(am)\,,\qquad a\in\mathbb{C} \\[6mm] \sum_{r=1}^{m-1}\gamma_1\left(\frac{r}{m}\right)=(m-1)\gamma_1-m\gamma\ln{m}-\frac{m}{2}(\lnm)^2\\[6mm] \sum_{r=1}^{m-1}\gamma_1\left(\frac{r}{m}\right)=(m-1)\gamma_1-m\gamma\ln{m}-\frac{m}{2}(\lnm)^2\\[6mm] \sum_{r=1}^{m-1}\gamma_1\left(\frac{r}{m}\right)=(m-1)\gamma_1-m\gamma\ln{m}-\frac{m}{2}(\lnm)^2 \sum_{r=0}^{2m-1}(-1)^{r}\gamma_{1}{\biggl (}{\frac {r}{2m}}{\biggr )}=-\gamma_{1}+m(2\gamma +\ln 2+2\ln m)\ln 2\\[6mm]\displaystyle \sum_{r=0}^{2m-1}(-1)^{r}\gamma_{1}{\biggl (}{\frac {2r+1}{4m}}{\biggr )}=m\left\{4\pi \ln \Gamma {\biggl (}{\frac {1}{4}}{\biggr )}-\pi {\big (}4\ln 2+3\ln \pi +\ln m+\gamma {\big )}\right\} ...r}{2m}}{\biggr )} γ₁(r/m) ⋅ cos(2πrk/m) = -γ₁ + m(γ + ln 2πm) ln(2 sin(kπ/m) + m/2 {ζ'(0, k/m) + ζ'(0, 1 - k/m)}، k = 1, 2, ..., m - 1 \\[6mm] ∑ γ₁(r/m) \begin{{r}{m}}{\biggr )}\cdot \sin {\dfrac {2\pi rk}{m}}={\frac {\pi }{2}}(\gamma +\ln 2\pi m)(2k-m)-{\frac {\pi m}{2}}\left\{\ln \pi -\ln \sin {\frac {k\pi }{m}}\right\}+m\pi \ln \Gamma {\biggl (}{\frac {k}{m}}{\biggr )}\,,\qquad k=1,2,\ldots ,m-1\\[6mm]\displaystyle \sum _{r=1}^{m-1}\gamma _{1}{\biggl (}{\frac {r}{m}}{\biggr )}\cdot \cot {\frac {\pi r}{m}}=\displaystyle \begin{\frac{\pi}{6}}{\Big \{}(1-m)(m-2)\gamma +2(m^{2}-1)\ln 2\pi -(m^{2}+2)\ln {m}{\Big \}}-2\pi \sum _{l=1}^{m-1}l\cdot \ln \Gamma \left({\frac {l}{m}}\right)\\[6mm]\displaystyle \sum _{r=1}^{m-1}{\frac {r}{m}}\cdot \gamma _{1}{\biggl (}{\frac {r}{m}}{\biggr )}={\frac {1}{2}}\left\{(m-1)\gamma _{1}-m\gamma \ln {m}-{\frac {m}{2}}(\ln m)^{2}\right\}-{\frac {\pi }{2m}}(\gamma +\ln 2\pi m)\sum _{l=1}^{m-1}l\cdot \cot {\frac {\pi l}{m}}-{\frac {\pi }{2}}\sum _{l=1}^{m-1}\cot {\frac {\pi l}{m}}\cdot \ln \Gamma {\biggl (}{\frac {l}{m}}{\biggr )}\end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/87199fb146cd466e8c061249c139ebea305df3ba)
لمزيد من التفاصيل وصيغ الجمع الإضافية، انظر [ 5 ] [ 30 ]
- بعض القيم المحددة: يمكن اختزال بعض القيم المحددة لثابت ستيلتجس المعمم الأول عند الوسائط النسبية إلى دالة غاما ، وثابت ستيلتجس الأول، والدوال الأولية. على سبيل المثال،

عند النقاط 1/4 و 3/4 و 1/3، تم الحصول على قيم ثوابت ستيلتجس المعممة الأولى بشكل مستقل بواسطة كونون [ 34 ] وبلاغوشين: [ 30 ]
![\begin{array}{l} \displaystyle \gamma_1 \left(\frac{1}{4} \right) = 2\pi \ln \Gamma \left(\frac{1}{4} \right) - 3\pi }{2 \ln \pi - 7}{2 \ln 2 \ ... }{2}}\ln \pi -{\frac {7}{2}}(\ln 2)^{2}-(3\gamma -2\pi )\ln 2+{\frac {\gamma \pi }{2}}+\gamma _{1}=-0.3912989024\ldots \\[6mm]\displaystyle \gamma _{1}\left({\frac {1}{3}}\right)=-{\frac {3\gamma }{2}}\ln 3-{\frac {3}{4}}(\ln 3)^{2}+{\frac {\pi }{4{\sqrt {3}}}}\left\{\ln 3-8\ln 2\pi -2\gamma +12\ln \Gamma \left({\frac {1}{3}}\right)\right\}+\gamma _{1}=-3.259557515\ldots \end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/01c9f000a6a76cd7851158b56c7043cc3a4f7c3e)
عند النقاط 2/3 و 1/6 و 5/6:
![{\displaystyle {\begin{array}{l}\displaystyle \gamma _{1}\left({\frac {2}{3}}\right)=-{\frac {3\gamma }{2}}\ln 3-{\frac {3}{4}}(\ln 3)^{2}-{\frac {\pi }{4{\sqrt {3}}}}\left\{\ln 3-8\ln 2\pi -2\gamma +12\ln \Gamma \left({\frac {1}{3}}\right)\right\}+\gamma _{1}=-0.5989062842\ldots \\[6mm]\displaystyle \gamma _{1}\left({\frac {1}{6}}\right)=-{\frac {3\gamma }{2}}\ln 3-{\frac {3}{4}}(\ln 3)^{2}-(\ln 2)^{2}-(3\ln 3+2\gamma )\ln 2+{\frac {3\pi {\sqrt {3}}}{2}}\ln \Gamma \left({\frac {1}{6}}\right)\\[5mm]\displaystyle \qquad \qquad \quad -{\frac {\pi }{2{\sqrt {3}}}}\left\{3\ln 3+11\ln 2+{\frac {15}{2}}\ln \pi +3\gamma \right\}+\gamma _{1}=-10.74258252\ldots \\[6mm]\displaystyle \gamma _{1}\left({\frac {5}{6}}\right)=-{\frac {3\gamma }{2}}\ln 3-{\frac {3}{4}}(\ln 3)^{2}-(\ln 2)^{2}-(3\ln 3+2\gamma )\ln 2-{\frac {3\pi {\sqrt {3}}}{2}}\ln \Gamma \left({\frac {1}{6}}\right)\\[6mm]\displaystyle \qquad \qquad \quad +{\frac {\pi }{2{\sqrt {3}}}}\left\{3\ln 3+11\ln 2+{\frac {15}{2}}\ln \pi +3\gamma \right\}+\gamma _{1}=-0.2461690038\ldots \end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/745e97c6f39fc7e79e1a223c915304a9405fb658)
تم حساب هذه القيم بواسطة بلاغوشين، [ 30 ] وبفضله لدينا أيضًا ما يلي:
![\begin{array}{ll} \displaystyle \gamma_{1}{\biggl(}{\frac{1}{5}}{\biggr)} = \displaystyle \gamma_{1} + \frac{\sqrt{5}}{2} \left\{\zeta''\left(0, \frac{1}{5} \right) + \zeta''\left(0, \frac{4}{5} \right) \right\} + \frac{\pi\sqrt{10 + 2\sqrt{5}}}{2} \ln \Gamma \biggl(}{\frac{1}{5}}{\biggr)} \[5mm] + \frac{\pi\sqrt{10 - 2\sqrt{5}}}{2} \ln \Gamma {\biggl (}{\frac {2}{5}}{\biggr )}+\left\{{\frac {\sqrt {5}}{2}}\ln {2}-{\frac {\sqrt {5}}{2}}\ln {\big (}1+{\sqrt {5}}{\big )}-{\frac {5}{4}}\ln 5-{\frac {\pi {\sqrt {25+10{\sqrt {5}}}}}{10}}\right\}\cdot \gamma \\[5mm]&\displaystyle -{\frac {\sqrt {5}}{2}}\left\{\ln 2+\ln 5+\ln \pi +{\frac {\pi {\sqrt {25-10{\sqrt {5}}}}}{10}}\right\}\cdot \ln {\big (}1+{\sqrt {5}})+{\frac {\sqrt {5}}{2}}(\ln 2)^{2}+{\frac {{\sqrt {5}}{\big (}1-{\sqrt {5}}{\big )}}{8}}(\ln 5)^{2}\\[5mm]&\displaystyle +{\frac {3{\sqrt {5}}}{4}}\ln 2\cdot \ln 5+{\frac {\sqrt {5}}{2}}\ln 2\cdot \ln \pi +{\frac {\sqrt {5}}{4}}\ln 5\cdot \ln \pi -{\frac {\pi {\big (}2{\sqrt {25+10{\sqrt {5}}}}+5{\sqrt {25+2{\sqrt {5}}}}{\big )}}{20}}\ln 2\\[5mm]&\displaystyle -{\frac {\pi {\big (}4{\sqrt {25+10{\sqrt {5}}}}-5{\sqrt {5+2{\sqrt {5}}}}{\big )}}{40}}\ln 5-{\frac {\pi {\big (}5{\sqrt {5+2{\sqrt {5}}}}+{\sqrt {25+10{\sqrt {5}}}}{\big )}}{10}}\ln \pi \\[5mm]&\displaystyle =-8.030205511\ldots [6 مم] \gamma _{1}{\biggl (}{\frac {1}{8}}{\biggr )}=&\displaystyle \gamma _{1}+{\sqrt {2}}\left\{\zeta ''\left(0,{\frac {1}{8}}\right)+\zeta ''\left(0,{\frac {7}{8}}\right)\right\}+2\pi {\sqrt {2}}\ln \Gamma {\biggl (}{\frac {1}{8}}{\biggr )}-\pi {\sqrt {2}}{\big (}1-{\sqrt {2}}{\big )}\ln \Gamma {\biggl (}{\frac {1}{4}}{\biggr )}\\[5 مم]&\displaystyle -\left\{{\frac {1+{\sqrt {2}}}{2}}\pi +4\ln {2}+{\sqrt {2}}\ln {\big (}1+{\sqrt {2}}{\big )}\right\}\cdot \gamma -{\frac {1}{\sqrt {2}}}{\big (}\pi +8\ln 2+2\ln \pi {\big )}\cdot \ln {\big (}1+{\sqrt {2}})\\[5mm]&\displaystyle -{\frac {7{\big (}4-{\sqrt {2}}{\big )}}{4}}(\ln 2)^{2}+{\frac {1}{\sqrt {2}}}\ln 2\cdot \ln \pi -{\frac {\pi {\big (}10+11{\sqrt {2}}{\big )}}{4}}\ln 2-{\frac {\pi {\big (}3+2{\sqrt {2}}{\big )}}{2}}\ln \pi \\[5mm]&\displaystyle =-16.64171976\ldots \\[6mm]\displaystyle \gamma _{1}{\biggl (}{\frac {1}{12}}{\biggr )}=&\displaystyle \gamma _{1}+{\sqrt {3}}\left\{\zeta ''\left(0,{\frac {1}{12}}\right)+\zeta ''\left(0,{\frac {11}{12}}\right)\right\}+4\pi \ln \Gamma {\biggl (}{\frac {1}{4}}{\biggr )}+3\pi {\sqrt {3}}\ln \Gamma {\biggl (}{\frac {1}{3}}{\biggr )}\\[5mm]&\displaystyle -\left\{{\frac {2+{\sqrt {3}}}{2}}\pi +{\frac {3}{2}}\ln 3-{\sqrt {3}}(1-{\sqrt {3}})\ln {2}+2{\sqrt {3}}\ln {\big (}1+{\sqrt {3}}{\big )}\right\}\cdot \gamma \\[5mm]&\displaystyle -2{\sqrt {3}}{\big (}3\ln 2+\ln 3+\ln \pi {\big )}\cdot \ln {\big (}1+{\sqrt {3}})-{\frac {7-6{\sqrt {3}}}{2}}(\ln 2)^{2}-{\frac {3}{4}}(\ln 3)^{2}\\[5mm]&\displaystyle +{\frac {3{\sqrt {3}}(1-{\sqrt {3}})}{2}}\ln 3\cdot \ln 2+{\sqrt {3}}\ln 2\cdot \ln \pi -{\frac {\pi {\big (}17+8{\sqrt {3}}{\big )}}{2{\sqrt {3}}}}\ln 2\\[5mm]&\displaystyle +{\frac {\pi {\big (}1-{\sqrt {3}}{\big )}{\sqrt {3}}}{4}}\ln 3-\pi {\sqrt {3}}(2+{\sqrt {3}})\ln \pi =-29.84287823\ldots \end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a8e31286af91a3c86d78fe78514b880f52d079d5)
ثابت ستيلتجس المعمم الثاني
يُعدّ ثابت ستيلتجس المعمم الثاني أقل دراسةً بكثير من الثابت الأول. وعلى غرار ثابت ستيلتجس المعمم الأول، يمكن حساب ثابت ستيلتجس المعمم الثاني عند قيمة عددية نسبية باستخدام الصيغة التالية:
![\begin{array}{rl} \displaystyle \gamma _{2}{\biggl (}{\frac {r}{m}}{\biggr )}=\gamma _{2}+{\frac {2}{3}}\sum _{l=1}^{m-1}\cos {\frac {2\pi rl}{m}}\cdot \zeta '''\left(0,{\frac {l}{m}}\right)-2(\gamma +\ln 2\pi m)\sum _{l=1}^{m-1}\cos {\frac {2\pi rl}{m}}\cdot \zeta ''\left(0,{\frac {l}{m}}\right)\\[6mm]\displaystyle \quad +\pi \sum _{l=1}^{m-1}\sin {\frac {2\pi \begin{l}{m}}\cdot \zeta ''\left(0,{\frac {l}{m}}\right)-2\pi (\gamma +\ln 2\pi m)\sum _{l=1}^{m-1}\sin {\frac {2\pi rl}{m}}\cdot \ln \Gamma {\biggl (}{\frac {l}{m}}{\biggr )}-2\gamma _{1}\ln {m}\\[6mm]\displaystyle \quad -\gamma ^{3}-\left[(\gamma +\ln 2\pi m)^{2}-{\frac {\pi ^{2}}{12}}\right]\cdot \Psi {\biggl (}{\frac {r}{m}}{\biggr )}+{\frac {\pi ^{3}}{12}}\cot {\frac {\pi r}{m}}-\gamma ^{2}\ln {\big (}4\pi ^{2}m^{3}{\big )}+{\frac {\pi ^{2}}{12}}(\gamma +\ln {m})\\[6mm]\displaystyle \quad -\gamma {\big (}(\ln 2\pi )^{2}+4\ln m\cdot \ln 2\pi +2(\ln m)^{2}{\big )}-\left\{(\ln 2\pi )^{2}+2\ln 2\pi \cdot \ln m+{\frac {2}{3}}(\ln m)^{2}\right\}\ln m\end{array}}\,,\qquad \quad r=1,2,3,\ldots ,m-1.}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ee42a67ffbd9c53cb4d2a3dbc37033d2dee7c0ba)
انظر بلاغوشين. [ 5 ] وقد حصل كوفي لاحقًا على نتيجة مماثلة بطريقة أخرى. [ 33 ]
فئات :
- وظائف زيتا و L
- الثوابت الرياضية
التصنيفات المخفية:
- مقالات ذات وصف موجز
- الوصف المختصر يختلف عن ويكي بيانات