2021年度の研究では,研究計画調書に記した,古典的な Lerch ゼータ関数の定義級数に任意 modulus $f$ の原始指標(の変数を任意整数 $c$ だけシフトして得られる関数 $chi_c$)を挿入して定義された Dirichlet-Lerch 型 $L$ 関数 $L_{chi_c}(s,alpha,lambda)$ について,以下の成果が得られた:
i) Dirichlet-Lerch 型 $L$ 関数の解析的挙動の解明:当該の $L$ 関数について,その変数 $s$ を $1-s$ に置き換えた際に成立する,ある種の「対称性」を有する「関数等式」の存在を証明した.この関数等式は,古典的な Lerch ゼータ関数が満たす関数等式の自然な一般化ともなっている.さらに,当該の $L$ 関数の任意の非正整数点 $s=-k$ $(k=0,1,ldots)$ における特殊値が,古典的な Bernoulli 多項式の定義母関数に上記の(シフト指標)$chi_c$ を適宜挿入して定義された母関数から定まる(指標付き)$chi_c$-Bernoulli 型多項式によって記述されることも明らかになった;
ii) Dirichlet-Lerch 型 $L$ 関数の漸近的挙動の解明:当該の $L$ 関数の指標 $chi$ に関する(離散的)積平均について,$fto+infty$ のときの $f$ の減少オーダーの完全漸近展開を確立した.さらに,パラメタ $alpha$ に関する(連続的)積平均について,変数 $(s_1,s_2)$ が $Im s_1=t=-Im s_2$ を満たしつつ $ttopminfty$ となるときの $t$ の減少オーダーの完全漸近展開を確立した;
iii)Dirichlet-Lerch 型 Eisenstein 級数の解析的・漸近的挙動の解明:古典的な Eisenstein 級数の定義級数に,それぞれ任意 modulus $(f,g)$($(a,b)$ シフトした)原始指標 $(chi_a,psi_b)$ を挿入して定義される Dirichlet-Lerch 型 Eisenstein 級数について,付随するパラメタ $z$ が複素上半平面内を $ztoiinfty$ となるときの完全漸近展開を確立した.この展開公式からは,Rienmann ゼータ関数の奇数点での特殊値を Lambert 級数と結びつける,著名な Ramanujan 公式を指標を挿入した形の一般化も得られる.
The investigation during the Japanese fiscal year of 2021 was on the classical Lerch zeta-function twisted with any primitive Dirichlet character $chi_c$ (shifted with any integer $c$) modulo (any positive inteher) $f$,which is to be written by $L_{chi_c}(s,alpha,lambda)$. The head investigator has obtained the following results i)--iii):
i) Analytic aspects of $L_{chi_c}(s,alpha,lambda)$. The head investigator has established a functional equation for $L_{chi_c}(s,alpha,lambda)$ when the variable $s$ is replaced by $1-s$, which gives a natural generalization of that for the classical Lerch zeta-function. He also showed that the particular values of can be $L_{chi_c}(s,alpha,lambda)$ at any non-positive integer point $s=-k$ $(k=0,1,ldots)$ can be described by generalized Bernoulli polynomials, which are defined by a certain generating function of Bernoulli polynomials appropriately twisted with a (shifted) primitive character$chi_c$;
ii) Asymptotic aspects of $L_{chi_c}(s,alpha,lambda)$. The head investigator established complete asymptotic expansions in the descending order of $f$ as $fto+infty$ for the discrete mean values of the product of two Dirichlet-Lerch $L$-functions, averaged with any primitive Dirichlet character $chi$ modulo $f$. He at the same time established complete asymptotic expansions in the descending order of $t$ as $ttopminfty$, if the variables $(s_1,s_2)$ satisfy $Im s_1=t=-Im s_2$, for the continuous mean values of the product of two Drichlet-Lerch $L$-functions, averaged in terms of the associated parameter $alpha$;
iii) Asymptotic aspects of the Dirichlet-Lerch type Eisenstein series $F_{chi_a,psi_b}(s;alpha,beta;mu,nu;z)$ twisted with any primitive Dirichlet characters $(chi_a,psi_b)$ (sifted with any integers $(a,b)$): The head investigator has established a complete asymptotic expansion for the Dirichlet-Lerch Eisenstein series $F_{chi_a,psi_b}(s;alpha,beta;mu,nu;z)$ when the associated parameter $ztoiinfty$ through the complex upper half-plane; this expansion further gives a natural generalization (twisted with $(chi_a,psi_b)$) of a celabrated formula of Ramanujan for specific values at odd integer points of the Riemann zeta-function.
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