somme des séries de Riemann

Bonjour,

Est-ce qu'on sait calculer la somme de la série de Riemann pour des puissances impaires. Par exemple, est-ce qu'on connait la valeur exacte de la somme $$\sum_{n\geq 1} \frac{1}{n^3}$$

Réponses

  • Bonsoir.

    Sous forme d'un nombre "simple", comme pour n pair, non.

    Cordialement.
  • Bonsoir,
    Apéry a démontré en 1977 que ce nombre est irrationnel.
    A ce jour on n'en a pas la valeur en fonction des constantes connues (du moins à ma connaissance)

    Par contre on peut en avoir une valeur approchée à la précision qu'on veut. 1.202056903

    [edit : grillé par gérard0 :D]
  • Pour $n$ pair, on a cette relation trouvée par Euler, me semble-t-il ($B_n$ désignant le $n$-ième nombre de Bernoulli) :

    $\zeta(2n)=(-1)^{n-1}\dfrac{2^{2n-1}B_{2n}}{(2n)!}\pi^{2n}$... Certains peuvent trouver ça simple.

    Pour $n$ impair, on a également une expression due à Ramanujan mais elle est encore plus compliquée !
  • Par curiosité, elle donne quoi cette formule pour n égale à 3?
  • Franchement, à mon humble avis de béotien, c'est une formule difficilement utilisable...tape Riemann Ramanujan dans google pour avoir des précisions sur la formule parce que j'en ai pour une demi-heure à la taper en Latex
  • j'ai vu la formule, elle utilise une autre série, donc pas de valeur simple comme dans le cas pair.

    je veux savoir si c'est un problème ouvert
  • Bonne nuit à tous,
    Cher Houssam,
    Il n'y a pas plus ouvert ! Le seul fait de démontrer que dzéta(5) est irrationnel est ouvert.
    Tu ferais mieux de faire transporter ton fil en Arithmétique par un modérateur, tu aurais sans doute plus de réponses, plus sures.
    Bien cordialement. :)

    [C'est chose faite. ;) AD]
  • Merci,

    Ce qui m'intrigue c'est que j'ai décomposé un signal particulier en série de Fourier et je suis tombé au hasard sur la somme de cette série avec une valeur exacte,

    Bonne nuit à tous

    [Joseph Fourier (un seul r) mérite une majuscule. :) AD]
  • c'est que tu as fait une erreur dans le calcul de tes coeff. de Fourier alors.
    Si on savait calculer $\zeta(3)$ grâce à un DSF, ça se saurait depuis longtemps.
  • je vois pas pour le moment des fautes dans mes calculs, le signal n'est pas ordinaire. je vais retravailler tous ca cette nuit

    cordialement
  • Quand on fait du Fourier ou des résidus, en général, on obtient juste que la somme des 1/n^3 pour n dans Z* vaut 0..( ce qui n'est pas très instructif, avouons le^^ )
  • bonjour

    expliciter les séries de Riemann d'exposant impair (2n-1) est en effet un problème ouvert (depuis trois siècles)

    Euler est l'auteur de la formule explicitant Zéta(2n) en fonction des puissances de pi et des nombres de Jean Bernoulli (qui fut son précepteur)
    les nombres de Bernoulli obéissant à une récurrence simple, la détermination des Zéta(2n) est aisée

    Euler s'est penché bien-sûr sur Zéta (qui ne s'appelait pas encore de ce nom) d'exposant impair
    connaissant bien les riches propriétés de la fonction Gamma et ses liens avec Zéta et les fonctions trigonométriques
    il pensait pouvoir le faire aussi facilement qu'avec Zéta d'exposant pair, il a échoué

    Legendre et surtout Gauss à la suite d'Euler ont cherché du côté de la lemniscate de Bernoulli
    dont les fonctions trigonométriques présentent des similitudes troublantes avec celle du cercle
    la constante oméga de la lemniscate (ou constante de Gauss) est présente d'une façon certaine dans les Zéta(2n-1)
    mais cette trigonométrie lemniscatique est très lourde
    et ne permet pas en pratique de lever le voile sur le mystère de la récurrence gouvernant les Zéta(2n-1)

    Riemann et Ramanujan ont proposé cette formule des Zéta(2n-1) récemment rappelée ici-même
    elle donne les liens entre Zéta(2n-1) avec les séries paramétrées (avec n) S1 et S2
    S1 = somme pour k=1 à l'infini de k^(-2n-1)/[exp(2k.pi)-1]
    S2 = somme pour k=1 à l'infini de k^(-2n-1)/[exp(2k.pi)+1]

    Simon Plouffe a explicité chaque Zéta(2n-1) par une combinaison linéaire de S1 et S2
    (les coefficients sont des nombres rationnels de plus en plus lourds avec n)
    mais les séries S1 et S2 n'ayant pas été explicitées avec les constantes classiques
    le problème n'a guère avancé comme le regrette Houssam (dont la trouvaille avec les séries de Fourier mériterait d'être publiée)

    moi-même j'ai tenté une ouverture sur le mystère des Zéta(2n-1) avec la série de Bertrand à convergence explosive
    somme pour k=2 à +oo de (-1)^k.k^(-2n).ln(k) qui n'est autre que le nombre dérivée (au point x = -2n) de Zéta alternée
    nombre dérivée directement lié à Zéta(2n-1) et dont la récurrence suivant n permettrait d'établir directement celle des Zéta(2n-1)
    mais j'ai échoué pour l'instant dans la détermination de cette récurrence

    il semble que la formule de Riemann-Ramanujan malgré sa lourdeur mérite d'être exploitée
    d'une façon générale les séries génératrices S1 et S2 accouchent de fonctions (remplacer n par x) qui méritent une étude approfondie
    le mystère des Zéta(2n-1) et celui concernant les zéros complexes de Zéta (hypothèse de Riemann) sont liés d'une façon presque certaine
    toute trouvaille sur l'un fera avancer l'étude de l'autre
    étant donnée l'importance de la fonction Zéta toute avancée dans ces recherches est bonne à connaître

    cordialement
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