En matemáticas , la media de Riesz es una media determinada de los términos de una serie . Fue introducida por Marcel Riesz en 1911 como una mejora de la media de Cesàro [1] [2] . La media de Riesz no debe confundirse con la media de Bochner-Riesz o la media de Strong-Riesz.
Definición
Dada una serie , la media de Riesz de la serie se define por
{
s
norte
}
Estilo de visualización: sn
s
del
(
la
)
=
∑
norte
≤
la
(
1
−
norte
la
)
del
s
norte
{\displaystyle s^{\delta }(\lambda )=\sum _{n\leq \lambda }\left(1-{\frac {n}{\lambda }}\right)^{\delta }s_{n}}
A veces, una media de Riesz generalizada se define como
R
norte
=
1
la
norte
∑
a
=
0
norte
(
la
a
−
la
a
−
1
)
del
s
a
{\displaystyle R_{n}={\frac {1}{\lambda _{n}}}\sum _{k=0}^{n}(\lambda _{k}-\lambda _{k-1})^{\delta }s_{k}}
Aquí, son una secuencia con y con como . Aparte de esto, se toman como arbitrarios.
la
norte
{\displaystyle \lambda_{n}}
la
norte
→
∞
{\displaystyle \lambda_{n}\to \infty}
la
norte
+
1
/
la
norte
→
1
{\displaystyle \lambda _{n+1}/\lambda _{n}\to 1}
norte
→
∞
{\displaystyle n\to \infty}
la
norte
{\displaystyle \lambda_{n}}
Las medias de Riesz se utilizan a menudo para explorar la sumabilidad de secuencias; los teoremas de sumabilidad típicos analizan el caso de para alguna secuencia . Normalmente, una secuencia es sumable cuando existe el límite, o el límite existe, aunque los teoremas de sumabilidad precisos en cuestión a menudo imponen condiciones adicionales.
s
norte
=
∑
a
=
0
norte
a
a
{\displaystyle s_{n}=\sum _{k=0}^{n}a_{k}}
{
a
a
}
Estilo de visualización: ak
límite
norte
→
∞
R
norte
{\displaystyle \lim_{n\to \infty}R_{n}}
límite
del
→
1
,
la
→
∞
s
del
(
la
)
{\displaystyle \lim _{\delta \to 1,\lambda \to \infty }s^{\delta }(\lambda )}
Casos especiales
Dejar para todos . Entonces
a
norte
=
1
{\displaystyle a_{n}=1}
norte
{\estilo de visualización n}
∑
norte
≤
la
(
1
−
norte
la
)
del
=
1
2
π
i
∫
do
−
i
∞
do
+
i
∞
Γ
(
1
+
del
)
Γ
(
s
)
Γ
(
1
+
del
+
s
)
o
(
s
)
la
s
d
s
=
la
1
+
del
+
∑
norte
b
norte
la
−
norte
.
{\displaystyle \sum _{n\leq \lambda }\left(1-{\frac {n}{\lambda }}\right)^{\delta }={\frac {1}{2\pi i}}\int _{ci\infty }^{c+i\infty }{\frac {\Gamma (1+\delta )\Gamma (s)}{\Gamma (1+\delta +s)}}\zeta (s)\lambda ^{s}\,ds={\frac {\lambda }{1+\delta }}+\sum _{n}b_{n}\lambda ^{-n}.}
Aquí, se debe tomar ; es la función Gamma y es la función zeta de Riemann . La serie de potencias
do
>
1
{\displaystyle c>1}
Γ
(
s
)
{\displaystyle \Gamma(s)}
o
(
s
)
{\displaystyle \zeta(s)}
∑
norte
b
norte
la
−
norte
{\displaystyle \sum_{n}b_{n}\lambda ^{-n}}
se puede demostrar que es convergente para . Nótese que la integral tiene la forma de una transformada de Mellin inversa .
la
>
1
{\displaystyle \lambda >1}
Otro caso interesante relacionado con la teoría de números surge al tomar donde es la función de Von Mangoldt . Entonces
a
norte
=
O
(
norte
)
{\displaystyle a_{n}=\Lambda (n)}
O
(
norte
)
{\displaystyle \Lambda (n)}
∑
norte
≤
la
(
1
−
norte
la
)
del
O
(
norte
)
=
−
1
2
π
i
∫
do
−
i
∞
do
+
i
∞
Γ
(
1
+
del
)
Γ
(
s
)
Γ
(
1
+
del
+
s
)
o
"
(
s
)
o
(
s
)
la
s
d
s
=
la
1
+
del
+
∑
ρ
Γ
(
1
+
del
)
Γ
(
ρ
)
Γ
(
1
+
del
+
ρ
)
+
∑
norte
do
norte
la
−
norte
.
{\displaystyle \sum _{n\leq \lambda }\left(1-{\frac {n}{\lambda }}\right)^{\delta }\Lambda (n)=-{\frac {1}{2\pi i}}\int _{ci\infty }^{c+i\infty }{\frac {\Gamma (1+\delta )\Gamma (s)}{\Gamma (1+\delta +s)}}{\frac {\zeta ^{\prime }(s)}{\zeta (s)}}\lambda ^{s}\,ds={\frac {\lambda }{1+\delta }}+\sum _{\rho }{\frac {\Gamma (1+\delta )\Gamma (\rho )}{\Gamma (1+\delta +\rho )}}+\sum _{n}c_{n}\lambda ^{-n}.}
Nuevamente, se debe tomar c > 1. La suma sobre ρ es la suma sobre los ceros de la función zeta de Riemann, y
∑
norte
do
norte
la
−
norte
{\displaystyle \sum_{n}c_{n}\lambda ^{-n}\,}
es convergente para λ > 1.
Las integrales que ocurren aquí son similares a la integral de Nörlund-Rice ; a grandes rasgos, se pueden conectar con esa integral a través de la fórmula de Perron .
Referencias
^ M. Riesz, Comptes Rendus , 12 de junio de 1911
^ Hardy, GH y Littlewood, JE (1916). "Contribuciones a la teoría de la función zeta de Riemann y a la teoría de la distribución de números primos". Acta Mathematica . 41 : 119–196. doi : 10.1007/BF02422942 .
Volkov, II (2001) [1994], "Método de suma de Riesz", Enciclopedia de Matemáticas , EMS Press