新年は初心にかえってEuler定数関連のベタ計算(続)

 前回の(有限)調和級数の続きの間です。

下のようなEuler定数の有限版のベタベタな計算です。有限オイラー級数と呼びましょうかね。

 

xは実数です。対数項に1+ i xを掛けています。

x=0の時にEuler定数の定義式になります。これは自然な拡張といっていいでしょう。

mをいくつか選んで、ⅹを0~2まで動かすと下のようになったです。

横軸が実軸で縦軸が虚軸です。

 

実軸との交点がEuler定数=0.577に相当します。

 実軸と虚軸を入れ替えて、m=10000として-2<x<2での変化を可視化しましょう。

 なんとなく、へうげた形状ですね!

 実軸が縦軸ですので、その交点は0.5772あたりになります。

ここでは虚軸との交点が2カ所あるのが興味深いです。実軸に対して対称であるのも面白く感じます(下図のほうがわかりやすい)

 前回の有限調和級数と比較すると調和級数はクローズドループになっていたのが、対数項の影響で紐がほどけたようになった。

 虚軸との交点は有限オイラー級数では3のあたりに収束しそうです。

 

【参考資料】

 茶道具の曲線美を描く漫画は数学にも通じます。