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(1)

修士学位論文

  題名

Morde11−Tomheim型の二重ゼータ関数の整数点における値 について

指導教授 津村 博文 教授

平成 24 年 1 月 10 目  提出

首都大学東京大学院

理工学研究科  数理情報科学

学修番号 10878310 氏 名 鈴木 勘太

専攻

(2)

Morde11−Tomheim型の二重ゼータ関数 の整数点における値について(要旨)

修士(理学) 10878310 鈴木 勘太

 本論文ではMorde11−Tomheim型の二重ゼータ関数の整数点における値につい ての一般論を述べ,その関数の部分和として定義されるゼータ関数について考察

する.

 本論文は以下の三つの章で構成される.第一章ではRiemamゼータ関数を定 義し,その拡張版の」つとしてMorde11−Tomheim型の二重ゼータ関数を紹介し,

その関数に関する歴史的な事柄を述べる.

 第二章ではMorde11−Tomheim型の二重ゼータ関数の基本的性質とその関数の 特殊値の明示公式を紹介する.

 第三章ではKomori−Matsumoto−Tsumura[2]が示したMorde11−Tomheim型の二 重ゼータ関数の部分和として定義されるゼータ関数についての定理の別証明を与 える.これが本論文の主結果である.さらにこの関数の具体的な計算例を示し,

本論文を締めくくる.

 Morde11−Tomheim型の二重ゼータ関数は以下で定義される.

De丘nition1.負でない整数ザ,3,古に対し,

      oo

       l

         /岬(州:Σ榊(肌・〃   (1)

 1950年,関数(1)に関し,Tomheim[5]は次のような結論にたどり着いた.

Theorem2(Tomheim[5]).負でない整数ηが3以上の奇数のとき,ζM・乃2(r,8,η_

r_8)はζ(ゴ)(ゴは2≦ゴ≦ηを満たす整数)の有理係数多項式で表される.

 !958年,Tomheimとは独立に,Morde11[31は次の関係式を得た.

Theorem3(Morde11[31).自然数ザについて,

      oo

       1

       ㎞(軌沙)=石榊(・・rへ

ただし,ん、は有理数である.

(3)

Examp1e4.

      π6       ζ〃T,。(2,2,2)=一.

       2835

 この関数の部分和として定義されるゼータ関数についてKomori−Matsumoto−

Tsumura[2]は次の定理を示した.

Theorem5(Komori−Matsumoto−Tsumura[2]).

負でない整数r,8,左に対し,

       1

         /ル・・(})一Σ市(。十、)1

      肌,η≧1        m≡η(mod3)

とおくとき,ζル町2(2r,2r,2r)∈Qπ6「である.

主結果

Zagier[61−Nakamura[41の方法を利用して,このTheorem5の別証明を与える、

Examp1e6.

        !87 ζ沁(2,2,2)=  π6.

       688905

参考文献

 [!]荒川亘男・伊吹山知義・金子昌信,ベルヌーイ数とゼータ関数,牧野書店,

  2001.

 [21Y.Komori and−K.Matsumoto and−H.Tsumura,A survey on the theory of   mu1tip1e Bemou11i po1ynomia1s and mu1tip1e L−functions of root systems,

  RIMS Kokyuroku Bessatsu B28(2011),pp.99−120.

 [31L.J.Mord−e11,ρn the eva1uation of some mu1tip1e series,J.London Math.

  S・・.33(1958),368−371.

 [41T.Nakamura,Afunctiona1re1ationsfor theTomheimd−oub1ezetafunctions,

  Acta Arith.125,No.3(2006),257−263.

 [5]L−Tomheim,Harmonic doub1e series,Amer.J.Math.72(1950),303−314.

 [61D.Zagier,Va.1ues of zeta functions and their app1ica.tions,in First Euro−

  pean Congress of Mathematics VoL II,A.Joseph et a1.(eds.),Progr,120,

  Birkh註user,1994,pp.497−512.

(4)

Morde11−Tomheim型の二重ゼータ関数    の整数点における値について

鈴木勘太

目次

1  Introduction

 1.1Riemannゼータ関数の整数点における値..

 1.2Morde11−Tomheim型の二重ゼータ関数の定義

2 Morde11−Tomheim型の二重ゼータ関数の性質  2.1Morde11−Tomheim型の二重ゼータ関数の収

    束域 .....................

 2.2 TomheimとMorde11.............

 2.3 さらなる明示公式..............

3 主結果

 3.1Theorem3.1の別証明

 3.2計算例 ........

2

2 3

3

3 4 6

11

11 15

(5)

1  Int;roduction

1.1 Riemamゼータ関数の整数点における値

 Riemamゼータ関数とは,無限級数       oo

      ζ(・)一Σ÷        (1・1)

       η=1

によってまず導入される,変数8の関数のことである.Riemannゼータ関数は今 日では8を複素変数として扱われているが,歴史的にみれば,初期では8が実数 の場合だけが考察の対象となっていた.

 17世紀,NewtonとLeibnizによって微積分法が整備されるようになると,その 微積分法を応用して,それまで求められていなかった様々な無限級数の和を正確 に求めることが可能になった.その中でも,当時の数学者たちが好んで取り上げ た問題の一つが,正の整数ん≧2に対するζ(ん)の値を求める,というものだった.

 この問題をんが偶数の場合に解いたのは,18世紀最大の数学者といわれるEu1er である:

       ζ(。。)一(一1)m−1(2π)2㎜・、、、Q、・一(。∈・)

       2 (2m)!

ただし,BmとはBemou11i数であり,

        倉(∵)い・1ト山・・/

で定義1れ1数であ11! i1)は二項係数

(1)⊥1)ト音 い十1)

である、

Examp1e1.1.

   π2    π4    π6

ζ(2)=一,ζ(4)=一,ζ(6)=一・

   6     90     945

Remark1.2.んが3以上の奇数のときのζ(ん)の値について知られていることは 少なく,ζ(3)が無理数であること,ζ(2ん十1)の申に無理数であるものが無限個あ ることなどが証明されているにすぎない.

(6)

1.2 Morde11−Tomheim型の二重ゼータ関数の定義

 次に,式(1.1)の拡張版として次の関数を紹介する.

De丘nition1.3.変数r,3,左に対し,

      oo

      1

        ζ岬(州=肌ξ、1榊(・。・・。)士 (1.2)

 今日この関数は,1950年代にTomheim[191とMorde11[111によって,

ζMT,2(ん1,ん2,ん3)(ん1,ん2,ん3は0以上の整数)の値が研究され,これらの値と(1,1)と

の間の非自明な関係式が得られたことから,Morde11−Tomheim型の二重ゼータ関 数と呼ばれている.特に,

      ζ岬(2ん,2ん,2ん)∈Qπ6ん(ん∈N)

である.

 Morde11とTomheimの研究以降,1985年にSubbarao−Siteramachandrarao[13],

1996年にHurad−Wi11iams−Zhang[21が,ζMT,2(ん1,た2,ん3)の明示公式を示してい る.さらに21世紀に入ると,Matsumotoは(1.2)の三変数の有理型関数としての C3への解析接続を示した([6]).さらにMatsumotoは(1.2)を一般化したMorde11−

Tomheim型のr重ゼータ関数

      oo

      1

ζ岬(8ユ,5・,糾・・): 黶Cξ=ユ岬剛・。・・叫)}(13)

(ただし,81ゾ..,8、十1は変数)を定義し,その関数の(r+1)変数の有理型関数とし てのC「十!への解析接続を示した([7]).またTsumuraはparameter uを導入して 収束を良くした級数を考えること(咋methodという)により,(1.1)やその交代級 数型類似,また(1.3)の整数点における値に対して種々の公式を示しているなど

([14H15][16][17]),Morde11−Tomheim型の多重ゼータ関数についての研究は現在 も続けられている.

 本論文では,Mlorde11−Tomheim型の二重ゼータ関数の整数点における値につい て知られていることを紹介し,Komori−Matsumoto−Tsumura[4]が示したその関 数の部分和として定義されるゼータ関数についての定理の別証明を与える.

2 Morde11−Tomheim型の二重ゼータ関数の性質

2.1 Morde11−Tomheim型の二重ゼータ関数の収束域

1Lemma2.1.ζMT,2(r,5,亡)(r,8,亡は。以上の整数)が有限な値をとるための必要 十分条件は,

      r+左>1,3+左>↓,r+8+亡>2

(7)

を満たすことである.

 ζM・T,2(グ,8,亡)の基本的性質は次の通りである.

       ζM・,。(・,・,亡)こζM・,。(・,・,亡)      (2.1)

       ζM・。,。(・,・,0)=ζ(・)ζ(・)      (2.2)

      ζM・,・(・,0,亡)十ζ〃。,。(亡,0,・):ζ(・)ζ(亡)イ(ヅ十亡),・≧2  (2.3)

ζMτ,・(ヅ,・一1,左十1)十ζM・,・(グーユ,・,左十1)=ζMτ,・(・,・,左),ヅ≧1,・≧1(2・4)

2.2 TomheimとMorde11

 以下,Tomheim[191による結果をまとめる.

Theorem2.2(Tomheim[191,Theorem1).

  ζMτ,・(上1,1,0):・・,ζM・・,。(上1,0,1)=・・,ζ〃T,・(η,0,0):・・.

Theorem2.3(Tomheim[19],Theorem2).nを3以上の整数とすると,

      n−2

     ζ岬(1,1,上2)一(上1)ζ(η)一Σζ(α)ζ(卜α),  (2・5)

       α=2肌.2

     /卿(卜・,・,1)一1((叶1)/(肌)一Σl/(1)/(べ一1)),(…)

      二:l

     /一乃。(・,・,上1)一1((上1)/(η)一Σ/(α)/(∴)).(・。・)

      α=2

Theorem2.4(Tomheim[19],Theorem3).

  ζMT,。(α,卜α一1,1)

         α       η一2

   斗1)α(Σ(一・)l/(1)/(η一1)・1Σ/(1)/(上1)一芸(叶1)/(η))・

        乞=2      ゴニ2

 今後,[mlをmを超えない最大の整数とする.

4

(8)

Theorem2.5(Tomheim[191,Theorem4)川を奇数,すなわちη=2m+1,ま

たα>η/2とすると,

   ζM・τ,。(α,η一α一2,2)

      1肌/21

     一(一・)α(・1一・・一1)(Σ/(・/)/(卜・1)一士(叶・)/(η))

       ん=1        α

      ・(一1)αΣ(一1)4(α一1・・)ζ(1)ζ(上1)・

      卜m+1

Theorem2.6(Tomheim[19],Theorem5).

η>1のとき,ζMT,2(0,0,肌)=ζ(η一1)一ζ(η).

Theorem2.7(Tomheim[19],Theorem6).nを偶数,すなわちη;2mのとき,

      1

      ζM。,。(m,0,m)=一(ζ(m)2一ζ(2m)).

      2

場emma2.8(Tomheim[191,Lemma3).α:2,_,η一2に対し,

       1

       ζ〃,・(α,0,卜α):一仏十ム、.

       2

ただし,

べさ)(一1ゾゴ((、1ゴ)・(、㌃11))/小一・1)・

また工、はζ(2),...,ζ(η)を含む多項式で,m:[η/21である.

Lemma2.9(Tomheim[19],Lemma4).

‡(∵11)ん一ξ伽(叶・1)・

ただし,

      α<η一2ゴ もしくは,

      ゴ>α,ゴ>η一2α なら,6、ゴ=0である.

 最終的にTomheimは次のような結論にたどり着くことができた.

(9)

Theorem2.10(Tomheim[191,Theorem7).r,8が0以上の整数で,ηが3以上

の奇数のとき,ζMT,2(ザ,8,η_ザ_8)はζ(ゴ)(ゴは2≦ゴ≦ηを満たす整数)の有理 係数多項式で表現できる.

 1958年,Tomheimとは独立に,Morde11[11]は次の級数を考えた.

      Σ・/1・…1・(1・・…・1・・α)(1・・…十1・十α・・)

     〜1,、..,王r

      ・(1。十…十1、十α十・).

ただし,和は1≦14<oo (乞:1,...,ヅ)を満たす整数1台の集合(11ゾ..,1、)すべて

にわたる.またヅと8はそれぞれr≧!,8≧0を満たす整数で,αはα>イを満 たす実数である.

 特に彼は

       oo

       1

      エξユ111。(11・1。)=2ζ(3)

を示し,ここから彼は次の結論に達した.

Theorem2.11(Morde11[11]).整数rがr≧1を満たすとき,

      oo

      1

       え1m仲(m・η)加;へ (2.8)

ただし,ん、は有理数である.

Examp1e2.12.

         1

ζM。,。(2,2,2)=一π6.

        2835       19

ζ〃。,。(4,4,4)二   π12         273648375

2.3 さらなる明示公式

 1985年,Subbarao−Sitaramachandrarao[131は次の関係式を得た.

Theorem2.13(Subbarao−Sitaramachandrarao[131,Theorem4.1).

m,η,ρ∈Z>oに対し,

     ζM・。,。(2m,2η,2ρ)十ζM・,・(2η,2ρ,2m)十ζ〃・,・(2ρ,2m,2η)

一(。、)1(肋)1λ(…)/・(γ)・η(2㌘)/

・(2m+2η一2・一1)!(2・)!ζ(2ヅ)ζ(2m+2叶2ρ一2・).

6

(10)

この定理から,Morde11の式(2.8)のさらなる明示公式を得た.

 ζM。,。(2m,2m,2m)

一。((券、正(㌘)(・・)一(・・一ト!)帆(・・一が)(・・)

次に,Huard−Wi11iams−Zhang[2](1996年)によるζMT,2(r,8,亡)の明示公式に関 する結果をまとめる.

Theorem2.14(Huard−Wi11iams−Zhang[21,Theorem1).

NをW≧3を満たす奇数とする.そのとき乞=1,...,N−2について,

/一(叶1)一(一11㌻](∵1■1)/(・1)/(・一・1)

         ・(一11貫(∵)/(・1)/(・一・1)・/(・)/(・)・

Theorem2.15(Huard−Wi11iams−Zhang[21,Theorem2).

NをW≧3を満たす奇数とする.r,8を

        1≦r+8≦N−1,r≦W−2,8≦W−2

を満たす負でない整数とする.

1州一(一・1[n)ρコ(N■㌃1−1)/(・1)/(ト・1)

     ・(一・1旨(㌻二∵)/(・1)/(・一・1)

と置くと,

ζM。,。(ヅ,・,N一・一・)=亙W(・,・)十伽(・,・)・

Examp1e2.16.

ζM。,。(1,五,3):4ζ(5)一2ζ(2)ζ(3),

ζM・。,。(2,1,4):一5ζ(7)十3ζ(2)ζ(5),

ζM・・,。(3,3,1):4ζ(7)一2ζ(2)ζ(5).

(11)

Theorem2.15でr=8=亡;2ん十1(ん≧o)とおくと,次の式が得られる.

     ζ〃・,・(2ん十1,2ん十1,2ん十1)

       一一・ξ(4㌧1+1)/(・1)/(・/一・1・・)(…)

 さらに彼らはSubbarao−Sitaramachandraraoが与えた式(2.9)よりシンプルな 明示公式を得た.

/一(・榊)一1ξ(4㌃㌃1)/(・1)/(l/一・1)・

 この式と(2.10)をまとめると次の定理が得られる.

Theorem2.17(Huard−Wi11iams−Zhang[21,Theorem3).

r>1に対し,

/一〜一、十姜.1、旨(㌃㌃1)ψ)/(H)

Remark2.18.r+8+亡=Nが偶数のときのζMT,2(r,8,亡)の明示公式を与える ことは難しい問題となっており,下の表のような少数の事例にとどまっている.

r  8   亡   備考

0 0 N r加。ザθm2.6

r N−r 0 式(2.2)

1 1 N−2 式(2.5)

1 0 W−1 式(2.7)

r N一ツー1 1 珊eoグem2.4

W/2 O N/2 肋eoザem2.7

W/3 N/3 W/3 式(2.9)

市/3 N/3−1 W/3+1 式(2.4)

また,ζM−T,2(乞,0,W一)に関しても同様である.

Examp1e2.19.W=4のとき,

      1      3

       ζM・。,・(1,0,3)=一ζ(4),ζM。,・(2,0,2):一ζ(4)・

      4      4 N=6のとき,

       1    3       4

   ζ岬(1,・,・)rζ(・)2・互ζ(・),ζ・η・(・,・,・)一ζ(3)し喜ζ(6),

      1    1      25

   ζ〃。,。(3,0,3):一ζ(3)2一一ζ(6),ζM乃。(4,0,2):一ζ(3)2+一ζ(6).

      2    2      12 8

(12)

Remark2.20.[坤の論文の最後で,二つの級数

R(r,8,亡)

3(r,8,τ)

   o。 (一1)m

:= ホ1市(m・η)ポ

   o。  (一1)m+れ

:= フ1州(m・η)1

は,ζ(ゴ)(ゴは2≦ゴ≦肌を満たす整数)の有理係数多項式で表現できるか否かに ついて問題提起されていたが,この問題はTsumuraのu−methodによってすでに 解決されている([ノ51岬)j

Theorem2.21(Tsumura[15]).自然数んに対して,

   五(2ん十1,2ん十1,2ん十1)

一一汁1ウ(4ん■ガ)/(・1)/(・/一・1・・)・・州)

一4(・一㍗/(・・一ル馳甘㌃

ただし,ρ∈{0,1}に対して,

伽)一 │!(・出)薫(2m+1∴■2η)

×ψ(2ん十2m−2ρ十3+2リー2η)

(一1)η(π/2)2η十ρ

(2η十ρ)!

であり,また

!(・)一 フ(。≒㌦

       ψ(5) = (1−2−8)ζ(8)

である、

Examp1e2.22.

       253     2545     R(3,3,3)二一π2ζ(7)一一ζ(9),

       256     256        2039         285565

    R(5,5,5)=  π4ζ(1!)十  π2ζ(13)一        18432         24576

2056257

    ζ(15).

16384

(13)

Theorem2.23(Tsumura〔16]).自然数ん,1,んがん十1+ん≡1(mod2)を満たす

とき,

舳)一(一1)O㌣lll■1)1(・!)1(用・/一・!)

       ・(一1)!岩(Z+仁1グ)1(・/)/(用・/一・1)

  1(ト1)/21

−2Σφ(2ゴ)

   卜O

・/(一1)ん着1(・!)㌻)/2](ん十仁㌶†1)

×ζ(ん十Z+ん_2ゴ_2ρ_2μ)

(乞π)2μ

(2μ十1)!

・(一1)五

ケ1(・!)工(エ■ξ)/2](Z+1二㌶†1)

      ・/(/・1・ゲ・ゾ・1一・1)(讐)一/

Examp1e2.24.

         8(1,2,2)

         3(2,4,1)

         3(3,5,1)

1     17

一ζ(3)π2一一ζ(5),

16     32

7     5    129

一ζ(3)π4+一ζ(5)π2一一ζ(7),

960     32     64

  7  4 21 2769

一一ト(5)π一一ζ(7)π十一ζ(9).

 768        128        256

10

(14)

3 主結果

 Witten[20]の数理物理的な考察から,Zagier[21]は半単純Lie環に付随するWit−

tenゼータ関数と呼ばれるものを定義した.Riemannゼータ関数は51(2)に付随 し,Morde!1−Tomheim型の二重ゼータ関数は51(3)に対応している.

 その観点からKomori−Matsumoto−Tsumura[51によって,その部分和をとって 合同条件をつけた

      1

         /㍍か,1)一Σ州(。十、)l

       m,η≧1       肌…η(mod3)

が定義され,次が得られた.

Theorem3.1(Komori−Matsumoto−Tsumura[4]).

んを自然数とするとき,ζ沁2(2ん,2た,2ん)∈Qπ6たである.

 この結果は{ζ加2(2ん,2ん,2ん)1ん≧1,ん∈N}の母関数を考えることで証明され ているが,本論文ではそれとは全く異なる手法を用いて証明する.

主結果

Zagier[211−Nakamura[121によるMorde11の結果(Theorem2.11)の証明の方法を利 用して,このTheorem3.1の別証明を与える.具体的に,Bemou11i多項式を用い て,この二重ゼータ値の明示的な計算方法を与える.

3.1 Theorem3.1の別証明

 このTheorem3.1の別証明のために,次の定理と命題を用いる.([11を参照)

Theorem3.2.んを自然数,」{ }を の小数部分とするとき,

       珊)一一(ふ芦  (・1)

      η≠0

がん≧2ならばすべての実数 について,ん:1ならば ¢Zに対して成り立つ.

ただし,域( )はBemou11i多項式,すなわち

十1

  域(μ)ψ:〆

(15)

を満たす唯一の多項式である.例えば,

         B。( )=1,

      1          Bユ( ):卜一,

      2       1

         B。(・)=・2一・十一,        (3.2)

      6        3   1          B。(工):・3一一・2+一・,

       2   2       1          B。(工)=・4−2・3+・2一一,

      30        5   5   1          B。(・):π5一一・4+一・3一一・,

       2   3   6

       6 . 5, 12 1          B6( )= 一3 十一 一一 十r        2   2   42

また(3.1)の右辺の和はηが0でない整数全体をわたることを意味する.ただし ん;1のとき右辺の無限和は

      W  2π包η

       担Σe,

      n討

と理解する、た≧2ならば式(3.1)g右辺は絶対かつπについて一様に収束する.

Proposition3.3.ρ,q,rは正の偶数とする.このとき,

       1

        Q(舳ヅ)一Σmρ、。(m+、)・∈Qπρ十q打        雌鴻

 Proposition3.3で1:一(m+n)とおいて1を定める、Q(ρ,q,r)を積分表示す

ると,

Q(ρ,q,r):         1  Σ m、、、z,

  m,η,1∈Z m,η,1≠O,m+η十J=O

一、えゾ缶㌦

 m,n,1≠O

一∫、∵箒㌦

   m,肌,!≠0

一㍍宇ξ芋ξ芋ぬ

   γη。≠O       n≠O        !≠O

一∫( 1)キ11件τ洲)耳(せ/)州)ぬ (3.3)

12

(16)

Theorem3.1の別証明

ω=e2π乞/3として

       ωゴ(昨η)

      ぴ(川, )=肌果、。榊(・・小(H1,2)

      m+η≠O とおく.特にゴ;0のときは,

      Q*(ρ,q,r;1):Q(ρ,9,r).

 ここで,次の補題を与える.

Lemma3.4.

       2

      1

      Σぴ(舳1,ω3)一3Σ1。ρ、。(。十、)・  (3・4)

      ゴ=O       ητ,汎ヲ60,η①十肌≠O

      m…η(mod3)

Proof.1+ω十ω2=0を利用すると,

      2  .・   1+ω(・一η)十ω2(…)

     Σぴ(舳ψ)一Σ 。。、。(。十、)・

     ゴ=O        m,η≠0,m+η≠0

       1       −3Σ。ρ、。(。十、)・

      m,η≠0,m+n≠O       m≡η(mod3)

となり,Lemma3.4が成り立つ.。

 そこで,z=_(m+η)とおくと,

         ろ:イ、∵mガ箒÷㌦

       一∫Σ〃、㍍、γ伽

      μ鴨

       =(一1)「Q*(ρ,q,グ;ωゴ)

       =Q*(ρ,q,・;ωゴ).

他方,ろに関して次の補題を示す.

lLemma3.5.

卜(一1)エπげμ(用)耳(H/)叫)い・)

(17)

Proof. (3.3)と同様な方法でろを計算すると,

ト∫1Σω3等㎜Σω芋Σe2声・・

     η①≠0      n≠O      J≠0

一∫1Σe㎞箒十舌)Σe÷)Σe2幕㌦

     η↑≠0       η≠O       {≠O

   (■1)キllπ戸仲μ(/工・ξ/)耳(/卜ξ/)恥)伽

なので,Lemma3.5が成り立つ.・

 式(3.5)の被積分関数は積分範囲を分ければ有理係数多項式なので,その積分 の値も有理数である.以上から,ろ∈Qπρ十q+「がわかり,式(3.4)から

       2

       1

      Σ上3Σ1耐、。(。十、)・∈Qπ中

      ゴ;O       m,η≠0,γπ十肌≠O

       m≡れ(mod3)

が成り立つ.また,

 Σ 一 Σ・Σ・Σ・Σ    (3・6)

 m,η≠0    m,η≧1  m≦一1,肌≧1 m≧1,η≦一1  m,η≦一1 m…η(mod3)     m+肌≠0    m+η≠0    m+η≠0    m+η≠0        m…η(mod3) m≡れ(mod3) m≡η(mod3) m…肌(mod3)

       1       1

     一Σ。ρ、。(。、、)・・Σ(.、)1、。(.、、、)・

        肌,η≧1       α,η≧1        m≡η(mod3)       一α十肌≠0

       一α…n(mod3)

      1       1

        ・Σ。ρ(.。)。(。、。)・・Σ(.、)ρ(.。)。(.、.。)・

      m,6≧1       α,b≧1       m−6≠O         ・  一α一6≠O

         m≡一6(mod3)      一α…一b(mod3)

      (3.7)

のように(3.6)の第2項でα=一m,第3項で6:一η,第4項でα=一m,6:一η として変形した.さらに,(3.7)の第2項,第3項をそれぞれ

 α>η=》ノ1=α一η

 α<γ乙=》一8=η一α

 η7>ん=今0:η7一た  η7<ん=÷D:ん一η7 として変形し,さらにρ:q=r=2ん(ん∈N)とすると,

       1      1

    _、え、。榊(・・η)・1=6ぶ、・・仰・η)・l

    m…n(mod3)       m…肌(mod3)

       14

(3.8)

(18)

となり,(3.8)の右辺∈Qπ舳であることがわかった.

明が完成した..

これでTheorem3.1の別記

3.2 計算例

 ここでは,具体的に軌丁,2(2,2,2),ζ加,2(4,4,4),ζルT,2(6,6,6)の計算を示し,本

論文を締めくくる.

 まず,ρ=q=r:2の場合を計算する.

       ろ一∫1・・(/・・ll)・・(H/)・・(・)ゐ (…)

とすると,ゴ:1のとき,

      トl/−/1二1/1;1;l/

      H一に1に;l/

なので,

      ムー∫1・・(1叶1)・・(/・一1/)・・(・)伽

        一∫1/3・・(/叶1/)・・(/・一1/)・・(・)伽

       ・∫二3・・(/・・l/)・・(/・一1/)・・(・)伽

       ・!13・・(/叶ル・(1 ・・(・)伽

        二J・,・十J1,・十J1,3 としてJ1を求める.(3.2)から,

ト∫1/3・・(・・1)・・(科1)・・(・)伽

一∫1/3[/(・・1)2一(・・1)・l//(∬・;)2+1)・ll・

        ・(・・一・・1)1ゐ

一∫1/3(・・一・・十・・1・・一品・・÷・1土、)曲 53

918540

(19)

J1,2,J1,3に関しではそれぞれ, 一1/3:眈, 一2/3=μ2と変数変換をすれば,

J11と同じ値が出るので,

      53        Jl,2=Jl,3:

       918540 したがって,

      53      53       53      159

        /1;   十   十   ;

       918540   918540   918540   918540 ゴ:2については,J1と同様の計算によって,

      159        J2=

       918540 また,ゴ:0について,

ゐ一 轤P・・(・)…一9篇。

したがって,

        2

      243      159      159      561        Σろ一。1。。。。・。1。。。。・。1。。。。一。。。。。。

       ゴ=O

以上から,ρ:q=r=2の場合,(3.5),(3.8)から

         2  (一1)2+2去2−2(2π)2・2・2561          Σろ一 。、。,。, 。。。。。。

         ゴ:0

       561       =8π6×

       918540

       1

      −3Σ

       。,、。。,。十肌。。m2η2(m+η)2        m…η(mod3)

       1       −18Σ。・、・(。十、)・

      m,肌≧1        m≡肌(mod3)

       1      187

       /ル乃・(2,2,2)一Σ。・、・(。十肌)・一。。。。。。π6        m,肌≧1

      m≡η(mod3)

となり,[51の4節で出た値と一致している.

 ρ:g=r二4,6の場合も同様な方法で,Pari−GPを利用して計算すると,

       3279473

       ζル八・(・,4,4)一。。。。。。。。。。。1。。π12,

      、53109402098

       如(・,・,・)一。。。。。。。。。。1。。1。。。。。。。。π18

16

(20)

Remark3.6.(2.9)の類似として,ζル八2(2ん,2ん,2ん)(ん≧1)の明示公式を導くこ とは可能だが,上で見た通り,場合分けが多く,かなり複雑な形になる.

 謝辞.この修士論文の作成にあたり,ご指導を頂いた指導教官の津村博文先生 に感謝致します.さらに論文の副査として助言をいただいた中村憲先生,倉田和 浩先生に感謝致します.また,今年度の集中講義において多重ゼータ関数につい て講義して頂いた松本耕二先生(名古屋大学)に感謝致します.

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