25 votos

¿La siguiente suma es irracional?

Es la siguiente suma irracional?

$$S = \displaystyle \sum_{n \text{ squarefree}, n \geq 1} \frac{1}{n^3}$$

La suma claramente converge, entonces es acotada arriba por $\zeta(3) = \displaystyle \sum_{n \geq 1} \frac{1}{n^3}$. De hecho, ya hemos $$\displaystyle \sum_{n \text{ squarefree}, n \geq 1} \frac{1}{n^3} = \prod_p \left(1 + \frac{1}{p^3}\right) = \sum_{n=1}^\infty \frac{\mu^2(n)}{n^3},$$ la suma es exactamente igual a $\displaystyle \frac{\zeta(3)}{\zeta(6)}$.

Por lo tanto, si $S$ es irracional, entonces sería una muestra de que $\zeta(3)$ no es un racional múltiples de $\pi^6$. Ya sabemos que $\zeta(3)$ no es racional dado Apery del trabajo, esto es un leve fortalecimiento del resultado de Apery.

Parece que Apery del enfoque aún debe trabajar para $S$, pero no estoy seguro. ¿Alguien sabe la respuesta o la plausibilidad de Apery del enfoque de trabajo?

Edit: se nota que si estamos a la suma de los recíprocos de los PODEROSOS números, es decir, los números de $n$ tal que para todos los números primos $p$ dividiendo $n$, existe un entero $k > 1$ tal que $p^k || n$. En particular, todos los poderosos números de $n$ tiene una representación única como $n = a^2 b^3$ donde $b$ es squarefree. Por lo tanto, tenemos $$\displaystyle T = \sum_{n \text{ powerful}} \frac{1}{n} = \left(\sum_{a=1}^\infty \frac{1}{a^2} \right)\left(\sum_{b \text{ squarefree}, b \geq 1} \frac{1}{b^3}\right) = \frac{\zeta(2)\zeta(3)}{\zeta(6)}.$$ Sería interesante ver si Apery de los métodos de trabajo de la suma de los recíprocos de los poderosos números así.

4voto

Diego Marques Puntos 31

Desafortunadamente (o no), este sigue siendo un problema abierto. En realidad, los problemas relacionados con el producto de$\pi$ por números irracionales parecen estar fuera de alcance. Una típica se debe a que Nesterenko implica independencia algebraica de$\pi$ y$e^{\pi}$. En este caso, los métodos Apery o Beukers no funcionan (al menos en mi opinión).

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X