Научная статья на тему 'Дробные моменты рядов Дирихле из класса Сельберга'

Дробные моменты рядов Дирихле из класса Сельберга Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
130
44
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
Ключевые слова
ряд дирихле / дробные моменты
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Дробные моменты рядов Дирихле из класса Сельберга»

УДК 511.3

ДРОБНЫЕ МОМЕНТЫ РЯДОВ ДИРИХЛЕ ИЗ КЛАССА СЕЛЬБЕРГА

Д.Б. Демидов

Белгородский государственный университет,

ул. Победы, 85, Белгород, 308015, Россия, e-mail: [email protected]

Аннотация. Получена асимптотическая формула и нижняя оценка дробных моментов рядов Дирихле из класса Сельберга.

Ключевые слова: ряд Дирихле, дробные моменты.

1. Введение

Пусть Z(s) - дзета-функция Римана, s - комплексная переменная. В книге [1, с. 155] приведена теорема А.Е. Ингама о том, что

lim Í |С(<7 + it)\2k di = V' Tfc^ , т^<х T / ' n2a

1 n=l

где - < a < 1, 0 < к < 2, Tk(n) - коэффициенты ряда Дирихле для (h'(s) при Res > 1.

В 1981 году Р.Т. Турганалиев [2] доказал асимптотическое равенство со степенным понижением для дробного момента дзета-функции. Результат Турганалиева изложен в нижеследующем утверждении.

Пусть — < сг < 1, 0 < А: < 2, тогда выполняется

T

К(<т + ,t)f dt = TT + 0(Tl-í),

, n2a

1 n= 1

где 0 < £ = £(a, к).

Основная идея его работы заключалась в приближении дробной степени дзета-функции конечным отрезком ряда Дирихле.

D.R. Heath-Brown в своей работе [3] получил правильные по порядку верхнюю и нижнюю оценки для дробных моментов на критической прямой. Его результат представлен в следующих утверждениях.

1. Пусть к -рациональное число, к > 0, тогда

T

J |Z(1/2 + it)|2kdt > Tlogfc2 T. i

2. При к = 1/n, n - натуральное число, тогда справедливо неравенство:

T

J |Z(1/2 + it)|2kdt < Tlogfc2 T.

1

В 1985 году И.Ш. Джаббаров [4] получил асимптотическую формулу для дробных моментов £ (а + И) при а стремящемся к 1/2 с ростом Т.

1 (1п1п1п Т )2

Пусть —|--------------< сг < 1, 0 < А: < 2, Т > 103. Тогда справедлива формула

2 1п 1п Т

т

^ 2 ( \

\((а + г1)\2к М + О (А (т1-^™ +Т1-^{1-к{1~а)^

п= 1

где

( (1п1п1п Т )21

А = ехрг 1„1„г }' с«>0-

В 2007 г. А. Ьаигте1кав и Л. Б1еи^^ [5] изучали свойства дробных моментов от специального вида дзета-функций, ассоциированных с параболическими формами. Для формулировки теоремы А. Ьаигте1кав и Л. Б1еи^^ нам понадобятся следующие определения.

Пусть БЬ2(Ъ) - полная модулярная группа, состоит из целочисленных матриц с определителем равным единице.

Функция f (г) - мероморфная на верхней полуплоскости Кег > 0, г - целое число. Предположим, что f (г) удовлетворяет соотношению

f (7^) = (сг + С)гf (г) для всех 7 = ^ ^ С ) € ^(^ .

Далее предположим, что f (г) обращается в нуль на бесконечности, т.е. f (г) имеет разложение в ряд Фурье

f (г)=1+£ с(п)е'2п“,

п=2

Она называется параболической формой веса г относительно БЬ2(Ъ). Функция

..... ^ с(т)

Ф(з, /) = 1 + ~ , 8 = а + гЬ,

тя

т=2

называется дзета-функция, ассоциированная с параболической формой f(г). Функция ф(э, f) удовлетворяет функциональному уравнению вида:

(2п)-Т(5)ф(5./) = (-1)'/2(2п)*-'Г(г - «)ф(г - в,/),

где Г(з) - гамма-функция Эйлера.

Основное утверждение статьи [5] заключается в следующем.

Пусть к = 1/п, п - натуральное число. Тогда при Т ^ ж

т

I |ф(г/2 + и,/)|2ксИ » Т(1пТ)к2.

о

Пусть, далее, выполняется аналог гипотезы Римана для Ф(з,/) и п - натуральное чётное число. Тогда

т

[ |ф(г/2 + й,/)|2ка < Т(1пТ)к2.

В настоящей работе выводится асимптотическая при Т ^ ж формула для интеграла

т

4(^,Г) = у ^(а + ^

1

и правильная по порядку нижняя оценка для интеграла /&(1/2,Т), где ^(в) - функция из класса Сельберга степени 2. Этот класс был определен в 1992 году А. Сельбергом [6] следующим образом:

Определение 1. Рядом Дирихле из класса Б называется функция ^(в), в = а + И, удовлетворяющая следующим условиям: а(п)

Ее.5>1;

П=1

2) существует неотрицательное целое число т такое, что функция (в — 1)т^(в) целая;

3) коэффициенты Дирихле а(п) удовлетворяют неравенствам

для любого положительного £, причем а(1) = 1;

4) существует функция 7^(в) вида

к

7^(в) = Д Г(А^ + щг) ,

1=1

где

|е1| = 1, О> 0 , А^ > 0 , Ке щ > 0 , и такая, что для функции Ф(з) = 7^(з)^1 (в) справедливо тождество

ф(з) = ф(1-з)- (1)

5) при а > 1 функция ^(в) раскладывается в эйлерово произведение:

^(в) = П(1 + а(р)р- + а(р2)р-25 +-------),

р

здесь и далее, р обозначает простые числа;

Ь(п)

ОО

[в)

п= 1

п5

где Ь(п) = 0 , если п не равно положительной степени простого числа, причем Ь(п) ^ п® для некоторого в < 1/2.

Определение 2. Степенью функции ^(в) из класса Сельберга называется число 4, которое определяется следующим образом:

df — 2 Xi.

i=i

Определение 3. Примитивной функцией из класса Б степени 2 называется функция ^(в), которая не представляется в виде С^з^^з), где С^з), С2(з) € Б.

Для примитивных функций Сельберг сформулировал в [6] ряд гипотез, в частности нам понадобится в дальнейшем следующая.

Гипотеза 1. При х ^ ж справедлива асимптотическая формула

Нр)1

^ p

p<x

2

- = lnlnx + 0(1), (2)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

где а(п) - коэффициенты Дирихле примитивной функции ^(з).

Пусть в дальнейшем коэффициенты Дирихле функции ^(з) удовлетворяют гипотезе, которая представлена в [7]:

Гипотеза 2. При х ^ ж справедлива асимптотическая формула

^^|a(n)|2 — Afx + O (xln 4 x) , (3)

n<x

где a(n) - коэффициенты Дирихле примитивной функции F (s). u

Пусть A: = —, 0 < A: < 1, u,v - взаимно простые натуральные числа, Т > 10, F (s) v

- примитивная функция Дирихле из класса Сельберга степени 2, s = a + it. Определим мультипликативную функцию dk(n) следующим образом:

4 (п)

иЛ

Р П= 1

где з = а + И, а > 1. Основной результат работы изложен в следующей теореме.

и

Теорема 1. Пусть Т > То > 0, 0 < А: < 1, к = —, и, V - взаимно простые натуральные

V

числа, ^(з) - функция из класса Сельберга степени 2, в = а + И, и пусть коэффициенты Дирихле а(п) функции F(з) удовлетворяют формулам (2), (3). Тогда для функции /^(а, Т) выполняется:

“ 14(п)|2 / Т

Т ( rT1\ rrST' UkV't' , ^

4(а,Т)=Т^——— + 0

n=1

п2ст \(lnln T )k

1 c ln ln T 2 1

пр,,2 + ^РГ-',<1’с=ги+2-

Для Ik(1/2, T) справедлива оценка

1

4 тг,Т Т (1пТ)

2. Вспомагательные результаты

Лемма 1 (см. [8, с. 112]). Пусть f (в) - регулярная в полосе а < Ке в < в и конечная для а < Ке в < в- Кроме того, f (в) ^ 0 при |1т в| ^ ж, а < Ке в < в- Тогда для а < 7 < в и д > 0 выполняется:

/З-a ( ОС

|/(y + it)|q di < I / І/(а + it)|qdi

І/(в + it)|q dt

Лемма 2 (см. [9]). Пусть сп - произвольная последовательность комплексных чисел

ОО

такая, что ряд У ' п|сп|2 сходится. Тогда

n=1

T

N

Е

П=1

СпП

it

N

dt = ^ |cn|2(T + O(n))

n=1

Лемма 3 (см. см. в [7]). Пусть е - произвольно малое положительное число, F(s) -функция из класса Сельберга степени 2, s = a + it, 0, 5T < t < 2, 5T и T > T0 > 0. Тогда справедлива следующая асимптотическая формула

р^ = а(») ехР (~»/г) ,

П=1

ns

где

+ sl(Qit)1 2s exp (2it — ‘2iQ-2 Ini) (l-exp(-^r))) +°(ТЄ ")

( ( k k N

є2 = Єї exp ( % ( ^(bn jU*) In А/ + - ^2 Re^ - j (k ~ 1)

1=1

.1=1

1=1

£1, ф, Аг, щ - постоянные из функционального уравнения (1) для функции F(з).

1п 1п Т

Лемма 4. Пусть Р(в) - функция из класса Сельберга степени 2, в = о + й, —:--------- <

а < 1. Справедливо неравенство

2 ln T

T

IF(a + it)\2clt Т ( a — -

T/2

2

в

а

— ОО

2

1п 1п Т

□ Применяя лемму 3 к функции ^(з), 5 = а + й, а > ——— , имеем

Т

т

J |F(а + ¿¿)|24 С J

Т/2 Т/2

а(п)

/ -/ па+г^ пт

т

1-2а

т/2

Е

пт

а(п)

п

1—а—И

где

^2

т

/2

т/2

т

т/2

т/2

пт

\ - а(п) /х / -I гр о+а V

- е т

а(п)

Е-^е_г

а+И

п>Т

и3 = Т1—2а

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1-2а

Т

/2

т/2

Т

/2

Т/2

Е

п<Т

а (/?.)

гв пТ

1—а—г£

п

1—а—И

п>Т

Повторяя рассуждения работы [7, с. 11] для интегралов [Д, [/2, [73, [/4, получим

Т Т

I ^(а + й)|24 С J

Т/2 Т/2

Е

пТ

а(п)

п

а+г£

Т

1 2а

Т/2

Е

пТ

а(п)

п

1—а—г£

Пользуясь равенством

Е

пТ

а(п)

п

а+г£

х - а,(/г) х - а(/г)

/ -/ па+И п^а—

п Т п Т

имеем

Т

№ + «)! 2<й«гЕ^ + Е Е

Т/2

пТ

п<Т т<Т,т=п

|а(?г)| |а(?в)| (пт)а 1п(п/т)

+

+гм’£^+г-*£ Е

пТ

п<Т т<Т,т=п

|а(?г)| |а(?в)| (пт)1—а

+Т.

(4)

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Применяя формулу частного суммирования к первой и третьей суммам из правой части последнего неравенства и пользуясь гипотезой 2, получим

тЕ!^+Тм'Е^«^-1/2)-‘+Т. п< Т п п< Т п

Теперь рассмотрим сумму

|а(??.)| |а(?в)| \ - 1 ч - \а(т + к)\\а(т)\т

\и\'Ч\\и'\"Ч\ с у ^ у (пт)а 1п(п/т) к ((т + к)т)а

п<Т т<Т,т=п ' 1<Н<Т т<Т ' '

« £

1

к

\

|а(т)|2 |а(

\ " \и\"Ч\ \ "

/ J ¡Т12а—2 ^

т<Т КТ

1<Н<Т

Применим к последним суммам формулу частного суммирования и гипотезу 2. Тогда

У у |«(п)||«(т)| <<; т2_ъ ыт

, (пт)а 1п(п/т)

п<Т т<Т,т=п

Таким же образом можно оценить следующую сумму

Т1_2сту- у- |а(п)||а(т)| ^Т2-2*ЫТ , Ыт)1~а

п<Т т<Т,т=п

Подставляя получившиеся неравенства в соотношение (4), получаем утверждение леммы. в

Лемма 5 (см. [3, с. 70].) Пусть F(з) - функция из класса Б степени 2, з = а + И,

— < сг < 1 и Т > То > 0. Тогда для рационального числа 0 < к < 1 справедливо неравенство

</(<т) < Та~1/2,1( 1/2)3/2_<т + е-Т ,

где

СЮ

3(а) ^ У |F(а + й)|2ки>(£)4, (5)

— Ю

™(*) = У е—2к(1—т )2 Жг, (6)

Т

Лемма 6. Пусть F(з) - функция из класса Сельберга степени 2 и з = а + П. Пусть далее 1/2 < ао < а < 1,к = u/v, где и < V с натуральными числами и^ и Т > Т0 > 0, N < Т15/16. Тогда выполняется неравенство

5—4сг 5 4(7—4(7о 5—4(7

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

К (а) «С АГ(<т0) б-4-°(ТЖ“) б-4сто + А'(1/2) Б-4стое“~(<7_<7о) ,

2

где

СЮ

К (а) = У \д(а + й)\^т(Ь)(И, (7)

— Ю

^(¿) - определяется формулой (6),

д(а + И) = + И) - (^ , (8)

\п<М /

^к (п) - коэффициенты Дирихле для функции Fк(з).

□ Пусть F(з) - функция из класса Сельберга степени 2, тогда существует неотрицательное число т такое, что функция (з — 1)mF(з) - целая. Мы будем пользоваться леммой 1. Возьмем

/(з) = (з — ^д^в^^2 ,

7 = а, а = а0,в = 5/4 и д = 2^ в лемме 1, получим

4ст—4сгд

5—4сго / \ 5—4сго

|/(а + й)|2^4 < I / |/(ао + й)|2/и4) ( [ |/(5/4 + ¿¿)|2/г’4 | . (9)

Рассмотрим отдельно интегралы в формуле (9)

Ю Зт/2

J \д(а+ й)\2/г’е~'щ*~т)2сЫ <. ! \д(а + й)\2/г’е~'щ*~т)2сЫ + е~^ <

—Ю т/2

ЗЮ

<.т~2тк [ а(а + г1)\2/г'сЫ + е-^ ,

ЗЮ

)2

|/(а0 + й)|2/г’(й < т2тА' \д(<т0 + й)|2/г’е-2А;(*-г)^ + е"^

аналогично

|/(5/4 + Й)|2/г,сИ < т2тА' |.<7(5/4 + '¿¿)|2/г’е_2А-(*_г)"4 + е"^ . (10)

Для подынтегральной функции в формуле (10) справедливо

^ А (п)

д(5/4 + ¿0 =

/ ^ п5/4+г^ : п>М

— ос

— ос

2

— оо

— 'ОС'

— 'ОС'

— 'ОС'

где

Лк (п)

Е

П\^...^Пъ=П 3 = 1

П<4 (пз) - ^ п* (пз)

Е

П\^...^Пъ =п, 3=1

П!<МЪ

п <N1

|Ак(п)| < п£, £ > 0 .

Подставляя все полученные оценки в формулу (9) и интегрируя по промежутку Т < т < 2Т, получаем

К [а) К (<то) Б~4<т°

/ зт

\т/2

Лк

Лк (п)

/ п^/4+г^

n>N

2/и \

4

+ Є

-З^Ч^о)

(11)

Применяя лемму 2 к следующему интегралу, имеем

зт

т/2

Е

n>N

Лк (п)

п5/4+гі

|Лк(п)|2 , V. |Лк(п)|

n>N

п

5/2

+ Е

n>N

п

з/2

(12)

Воспользуемся неравенством Гёльдера и формулой (12). Тогда

зт

т/2

Е

n>N

Лк (п)

п5/4+г£

2/^

3 3є

сіі < .

Пусть выполняется неравенство £ < (6v) 1. Подставляя последнюю оценку в формулу (11), получаем утверждение леммы. В

Лемма 7. Пусть к - рациональное число и Ск > 0. Тогда

1

а~2

-к2

n<N

-к2

при

Более того,

1 Ск

2 + ЇІТЛГ “ а < 1

logkl N « £

|4(п)|2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

n<N

п

«logk N,

где 4 (п) - коэффициенты Дирихле функции Fк(а + И), F(а + И) € Б.

□ Выбирая и = —Ь — и замечая, что 1 2 1пЛГ

111

п п2а п

0

5 —4а

0

2

2

мы видим, что второе утверждение леммы следует из первого.

Справедливо неравенство:

у |4(»-)|2 ^ |4(»-)|2

2-^ п2а — 2п2а ' ^ '

п<М п=1

Ряд, стоящий справа в последнем неравенстве, можно записать в виде:

оо

2

Е“=ад+о(и

п=1

Д 5(2.) = П (1 + ^

Р

произведение ведется по простым числам р.

Пусть щ(п) - функция Мебиуса. Следовательно,

Е»> Е (1 - (£Г‘) = ^ (I+„). (14,

п<М п=1 ' ' ^ ^

Преобразуем сумму 5(1 + г), в которой число г принимает значения 2а — 1 или и —

Для функции 1п Б(1 + г) выполняется:

Ю2

1п5(1+г)=А,£^М!^+0(1)

п= 1

где

, , 11, если п - простое число,

а(п) =

10, если п - составное число.

Применим преобразование Абеля к сумме из правой части последнего равенства.

1

в г ОО

о:(7г)|а(/г)|2 1 \ - \а(р)\2 [ 1а(р)|2 [ \ - |«(р)|2 с1х

2.^ П1+Г е 2-^/ р Г J р хг+1 Г J р х;г+1

,г~1 р<ег 1 ‘т 1 ег <р<:х

Пусть для коэффициентов Дирихле функции F(з) справедлива гипотеза Сельберга. Тогда

СЮ

^ а(п)|а(п)|2 1 / А, /* 1п у

Е = -е1пг- (1 - е) 1пг+У ^<г!/+0(1)-

п=1 о

Из определения гамма-функции следует

ЗЮ

7=-Г'(1 ) = -/1^<%.

где y - постоянная Эйлера. Таким образом,

1п Б(1 + г) = —к2 1п г + 0(1).

Первое утверждение леммы сразу следует из неравенств (13) и (14). В

Лемма 8. Пусть 4(п) - коэффициенты функции Fk(а + И), F(а + И) € Б, число к

1 15

рациональное, Т > То > 0, Тй < N < Т« , ск > 0. Тогда выполняются соотношения:

т«вд«г(<7-±'

при

Кроме того,

1 , Ck / 1

2 lrTiv —

где

L(a)

dk

dk (n)

/ n^+it

n<N

w(t)dt,

(15)

и w(t) определяется равенством (6).

□ Из определения функции w(t) следует, что

3T

L(a)

Е

nN

dk (n)

n

a+it

w(t)dt + O(1)

(16)

Кроме того, w(t) ^ t для каждого t и w(t) ^ 1 при 4T/3 < t < 5T/3. Используя лемму

1 „„ 15

2 при Tie < N < Tте, имеем

3T 2

dk(n)

nN

n

a+it

|dk(n)|2

nN

n

2a

и

5T/3 2

4 (/?.)

4T/3

nN

n

a+it

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

|dk(n) |2

nN

n

2a

Применим последние оценки и лемму 7 к формуле (16). В результате, получаем утверждение леммы. В

2

— ОС

2

3. Доказательство теоремы

I. Получение асимптотической формулы.

и 1 с 1п 1п Т 2и 1

Пусть к = —, и < V с натуральными числами ь,щ —I------------ ---- < и < 1, с =-------1—;

V 2 1п Т 3 2

N = Т9/10. Справедливо равенство:

З2Т З2Т З2Т

J ^ (а + ¿¿)|2к 4 = J |Б^ (а + й)|24 + О у! |д(а + й)|2/^ 4 ] , (17)

Т Т Т

где

~(~ ' *'+) = ^ ■ іі) SN

д(а + іі) = Т“(а + іі) — ^ (а + іі)

С ( , \ " ¿к(п)

+ гі) = ^ ^ .

Для оценки главного члена в (17) мы воспользуемся леммой 2, в результате чего, находим

1 “'I ^ п2а 1 ” \ /72сг-1

Т n<N \n<N

Остаток можно с помощью преобразования Абеля и леммы 7 записать следующим образом:

о(е*0)=о^Г).

\n<N /

Следовательно, неравенство (18) переписывается в виде

2Т оо

1 |5ЛГ(СТ + Й)|2Л = ГЕ^^-ГЕ]^^ + 0(Л,(1ПЛ')‘'1) .

п2и *—' п2

Т п=1 n>N

Далее, посредством преобразования Абеля и леммы 7, оценим вторую сумму, стоящую справа в последнем неравенстве

Е ^ « (2- - 1) (1-4) £ = (* - 1)-^-Г (*» + 1) .

n>N N

В итоге, для главного члена формулы (17) справедливо соотношение

[ |^(<т + гі)\2сІІ = Т^2 + 0 (^(ІпЛО*2) +0 1)“А'2)

Т п— 1

Нам осталось оценить остаточный член в (17). Рассмотрим два случая:

1. В первом случае выполняется:

З2Т

[ |#(сг + а)\2^’ <

1п 1п Т

Т

2. Во втором случае имеет место неравенство:

З2Т

/ ^ + а)^м>Шт-

Т

Воспользовавшись леммой 6 и последним неравенством, имеем

З2Т З2Т

-а,

\д(а + й)\2^г’ сИ N з*>0 \д(а0 + й)\2^г’(И .

ТТ

где

1п 1п Т

а° = 21п Т '

Из неравенства

З2Т З2Т З2Т

У |д(ао + й)\2/’и 4 ^y'|F(ао + й)|2к4 + J |БМ(ао + й)|24

Т Т Т

следует, что

З2Т

6(<7-<70)

Т

З2Т З2Т

J |F(ао + й)|2к4 + J |БМ(ао + й)|24

ТТ

На основании неравенства Гельдера, имеет место

З2Т З2Т к

У |F (ао + й)|2к 4 < Т1—к (у ^ (ао + й)|24 ТТ

1п 1п Т

Далее из оценки второго момента при <то = ——— (лемма 4) получим

,2к,- 1п Т \к

Т

(19)

Исполвзуя лемму 8 и последнее неравенство, соотношение (19) при N = Т9/10, с > |и + | оцениается следующим образом:

2Т к

Г \д(о + иГ'М « М-^Т (А1^)

Т

НАУЧНЫЕ ВЕДОМОСТИ к^Я Серия Математика. Физика. 2010. №17(88). Выпуск 20 62

Следовательно, в обоих случаях выполняется:

З2Т

\д(а + й)\2/г' сЫ С

Т

(1п 1п Т) к

Подставляя получившиеся соотношения для главного члена и остатка в (19) при N = Т9/1°, имеем

I№ + Й)1“Л = + О (Г(1„Г)*’-¥) + О .

Положив 2—3 Т вместо Т и суммируя по ] = 1, 2, 3, • • •, мы получаем первое утверждение теоремы.

II. Получение нижней оценки I(1/2, Т).

1 п

Пусть а = — + -——, // - положительная постоянная. Справедливы следующие неравенства

(20)

¿(а) ^ / (а) + К (а) , (21)

где функции К (а), ¿(а), / (а) определяются формулами (7), (15) и (5) соответственно. Рассмотрим два случая:

1. Пусть К(1/2) < Т. Тогда мы воспользуемся леммами 8 и 5 при а = -—Ь ;—и

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

неравенством (21). В результате, имеем

т(штГ «¿(I)-л-(!)«/(!

Следовательно,

^1) »Т1}пТ)к\

2 1п Т

1 п

2. Пусть А”(^) > Т. Сначала мы применим лемму 6 при N = Т9/10, ао = 1/2, а = — +

2 2 1п Т

к неравенству (21):

¿(а) < 7(<т) + А" Т-3^1 .

Далее, воспользуемся неравенством (20)

Ца) « ./(а) + (.7 + Ь (0) е-ё .

Теперь применим к функции /(а) лемму 5 при (7=1/2+ ^

1пТ

1Л Л3/2_ст _з3//1\ /1

1/((т) « еЧ ( ^ ( 2 ) ) +еI '7 I 2 ) + 2 ) )• (22)

Возможны два различных случая. В первом из них имеет место

ВД«е-§^0.

Тогда из леммы 8 видно, что

Т(1пТ)А'2?ГА'2 < Ь(а) < е~^Ь ^ < Т(1пТ)А'2е-^ .

Последнее неравенство при больших п не выполняется.

Во втором случае выполняется

п

Применим лемму 8 при а = 1 /2 + -----, п > с.\. Тогда

1п Т

•/(0 >>г<1пТ)‘^

Таким образом, в обоих случаях

/(0 >Т(1пТ)А'2. (23)

Для получения второго утверждения теоремы мы будем пользоваться оценкой (23). Из формулы (6) видно, что и>(£) ^ 1 для всех Ь < 0 и Ь > 3Т. Поэтому выполняется следующая цепочка неравенств:

Т(1пТ)‘3 « .] (0 « Л {\'ЗТ) •

Теорема доказана. В

Литература

1. Титчмарш Е.К. Теория дзета-функции Римана / Е.К. Титчмарш. - М.: ИЛ, 1953.

2. Турганалиев Р.Т. Асимптотическая формула для средних значений дробной степени дзета-функции Римана / Т.Р. Турганалиев // Тр. МИАН СССР. - М.:Наука, 1981.

3. Heath-Brown D.R. Fractional moments of the Riemann zeta-function // J. London Math. Soc. - 1981. - 2,24. - P.65-78.

4. Джаббаров И.Ш. Дробные моменты Z-функции // Математические заметки. - 1985. -38,4.

5. Laurincikas A., Steuding J. On Fractional Power Moments of Zeta-Functions Associated with Certain Cusp Forms //Acta Appl. Math. - 2007. - P.25-39.

6. Selberg A. Old and new conjectures and results about a class of Dirichlet series // Proc. of the Amalfi Conf. on Anal. Number Theory. Univ. di Salerno. - 1992. - P.367-385.

7. Гриценко С.А. О нулях линейных комбинаций специального вида функций, связанных с рядами Дирихле из класса Сельберга // Тр.матем. ин-та им. В.А. Стеклова. -1996. - 60,4.

8. Gabriel R.M. Some results concerning the integrals of moduli of regular functions along certain curves // J. London Math. Soc. - 1927. - 2. - P.112-117.

9. Ivic A. The Riemann zeta-function / A. Ivic. - N.Y.: John Wiley and Sons, 1985.

ON FRACTIONAL MOMENTS OF DIRICHLET’S SERIES OF THE SELBERG CLASS D.B. Demidov

Belgorod State University,

Pobedy St., 85, Belgorod, 308015, Russia, e-mail: [email protected]

Abstract. It is obtained the asymptotic formula and the lower estimate on fractional moments of the Dirichlet series of the Selberg class.

Key words: Dirichlet’s series, fractional moments.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.