thumb|right|325px|Graf Dirichletove funkcije beta na intervalu [−8, 8]

Dirichletova funkcija beta (tudi Catalanova funkcija beta; običajna označba ) je v matematiki in še posebej analitični teoriji števil specialna funkcija, tesno povezana z Riemannovo funkcijo ζ. Je posebni primer Dirichletove L-funkcije, L-funkcije z alternirajočim karakterjem periode 4. Imenuje se po nemškem matematiku Petru Gustavu Lejeuneu Dirichletu in včasih po belgijskem matematiku Eugèneu Charlesu Catalanu.

Definicija

Dirichletova funkcija β je definirana kot alternirajoča vrsta:.

ali enakovredno kot:

kjer je funkcija Γ. V obeh primerih je .

S pomočjo Hurwitzeve funkcije ζ je Dirichletova funkcija β določena kot:

na celi kompleksni -ravnini.

Z Lerchevim transcendentom je določena kot:

ki spet velja za vse kompleksne vrednosti .

Vrsta za Dirichletovo funkcijo β se lahko tvori tudi s pomočjo funkcije poligama:

Funkcijska enačba

Funkcijska enačba razširi Dirichletovo funkcijo β na levo stran kompleksne ravnine . Dana je z:

Značilnosti

Posebne vrednosti

Nekatere najpogosteje rabljene vrednosti Dirichletove funkcije β so:

,

Catalanova konstanta, ,

,

,

,

,

kjer je zgoraj zgled funkcije poligama.

Euler je pokazal, da je v splošnem za lihe , racionalni mnogokratnik , torej za poljubno pozitivno celo število :

kjer so Eulerjeva števila. Za celo število velja:

oziroma:

Funkcija je tako enaka nič za vse lihe negativne celoštevilske vrednosti argumenta:

Tanguy Rivoal in Vadim Zudilin sta dokazala, da je vsaj eno od sedmih števil: , , , , , ali iracionalno..

Guillera in Sondow sta leta 2005 dokazala formulo z dvojnim integralom:.

Odvajanje

Odvod za vse je dan z:

Nekatere posebne vrednosti odvodov:

, , .

Za pozitivna cela števila velja še naprej:

Glej tudi

Hurwitzeva funkcija zeta

Sklici

Viri

Glej razdelek §23.2

Zunanje povezaave

Kategorija:Specialne funkcije Kategorija:Funkcije zeta in L-funkcije