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Teorema abeliano sobre la sumabilidad de Riesz

Es la primera vez que publico algo aquí. Si hay algo incorrecto, por favor infórmeme... De todos modos, esta es mi pregunta:

Dejemos que $k$ sea un número entero no negativo. Decimos que una secuencia $(a_n)$ es $(R, k)$ -sumable a $a$ si

$ \displaystyle \lim_{x\to\infty} \sum_{n \leq x} a_n \left( 1 - \frac{\log n}{\log x} \right)^k = a,$

y denotamos $\sum a_n = a \ (R, k)$ .

Es fácil demostrar que $(R, 0)$ -es equivalente a la sumabilidad ordinaria, y $\sum a_n = a \ (R, k)$ implica $\sum a_n = a \ (R, j)$ para todos $j \geq k$ .

Mi pregunta es la siguiente: Dejemos que $\alpha (s) = \sum a_n n^{-s}$ . Si $\sum a_n = a \ (R, k)$ entonces el límite $\lim_{s \to 0^+} \alpha (s)$ ¿Existe? Si es así, ¿el límite coincide con $a$ ?

Pude demostrar que $\alpha (s)$ puede continuarse analíticamente para $\Re (s) > 0$ y para esta continuación, tenemos $\alpha (s) \to a$ como $s \to 0^{+}$ . Pero no es inmediato, ni siquiera es seguro que esto garantice la convergencia de $\sum a_n n^{-s}$ para $\Re (s) > 0$ . O hay alguna otra forma de probar o refutar que $\sum a_n n^{-s}$ existe para $\Re (s) > 0$ ?

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Krzysztof Hasiński Puntos 229

Supongo que esta pregunta es de "Teoría de los números multiplicativos" de Montgomery. Como yo también estudié este libro, me quedé atascado con este problema. Finalmente, después de 6 años, tengo una respuesta a esto.

Una buena referencia para mi respuesta es "The General Theory of Dirichlet Series" de Hardy y Riesz. Capítulo 4.

La respuesta a la primera pregunta es NO, porque la existencia del límite como $s\rightarrow 0$ no está garantizado. Considere lo siguiente, $$ \sum_{n=1}^{\infty} \frac{(-1)^{n-1}}{n^s}. $$ Se sabe que esta serie es sumable de orden Cesaro $k$ si $-k<\sigma=\textrm{Re}(s)$ . La sumabilidad (C,k) implica la sumabilidad (R,k). Entonces como se puede ver, la serie de Dirichlet tiene abscisa de convergencia $0$ . Por lo tanto, la conclusión no puede ser cierta, utilice la sumabilidad de Cesaro de orden 2 en $s=-1$ .

Como ya has dicho, la sumabilidad de (R,k) implica la existencia de una continuación analítica a $\textrm{Re}(s)>0$ y el límite es igual a la suma.

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