Уважаемые форумчане, необходимо получить главный член асимптотики сумматорной функции
![$\sum_{n \leq x} {2^{\omega(n)}}$ $\sum_{n \leq x} {2^{\omega(n)}}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/0/7/b077a44c95f94aad95564e429e05d4ce82.png)
c использованием формулы Перрона.
Формула Перрона для главного члена асимптотики сумматорной функции
![$\sum_{n \leq x} f(n)$ $\sum_{n \leq x} f(n)$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/a/6/3a6a880e189c8df226fca524f9d2e60482.png)
:
![$\sum_{n \leq x} f(n) \sim \frac {1}{2\pi i}\int_C F(s) \frac{x^s}{s}ds=\sum_{i=1}^N Res [F(s)\frac{x^s}{s},s_i]$ $\sum_{n \leq x} f(n) \sim \frac {1}{2\pi i}\int_C F(s) \frac{x^s}{s}ds=\sum_{i=1}^N Res [F(s)\frac{x^s}{s},s_i]$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/e/7/8e7b53fd4a7bd68af343818f9224958b82.png)
,
где
![$F(s)=\sum_{i=1}^n \frac {f(n)}{n^s}$ $F(s)=\sum_{i=1}^n \frac {f(n)}{n^s}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/a/a/2aa24a99e15945b228fd0641e3efc04882.png)
при
![$s>\sigma_a$ $s>\sigma_a$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/4/d/84d0d386ccac1e2edd0a008e5bfd183082.png)
(абцисса абсолютной сходимости),
![$Res [F(s)\frac{x^s}{s},s_i]$ $Res [F(s)\frac{x^s}{s},s_i]$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/b/7/2b7dfebfbed09d6b028640219257efe082.png)
- вычет функции
![$F(s)\frac{x^s}{s}$ $F(s)\frac{x^s}{s}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/9/e/c9e6307214f2e3980ccd60aebc0f490b82.png)
в точке
![$s_i$ $s_i$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/f/a/4fa3ac8fe93c68be3fe7ab53bdeb2efa82.png)
, находящейся в области, ограниченной контуром интегрирования
![$C$ $C$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/b/3/9b325b9e31e85137d1de765f43c0f8bc82.png)
. Контур интегрирования
![$C$ $C$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/b/3/9b325b9e31e85137d1de765f43c0f8bc82.png)
- представляет из себя прямоугольник:
![$b+-iT,\beta+-iT$ $b+-iT,\beta+-iT$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/d/d/5dd3176dd3b3eca5384ce7fea23a38c582.png)
, где
![$a <\beta <b$ $a <\beta <b$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/5/3/c53d3a471addf991e9196df5bf29933882.png)
(
![$a$ $a$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/4/b/44bc9d542a92714cac84e01cbbb7fd6182.png)
- граница нетривиальных нулей дзета функции Римана и
![$b>\max\{0,\sigma_a\}$ $b>\max\{0,\sigma_a\}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/4/d/24d93dcdddcace147877672fe11b5dc482.png)
).
В нашем случае
![$F(s)=\sum_{i=1}^n \frac {2^{\omega(n)}}{n^s}=\frac {\zeta^2(s)}{\zeta(2s)}$ $F(s)=\sum_{i=1}^n \frac {2^{\omega(n)}}{n^s}=\frac {\zeta^2(s)}{\zeta(2s)}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/b/0/ab0b3a3f82f5d3e9ddf5ddb34f58abeb82.png)
при
![$s>1$ $s>1$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/2/5/8251e9982416e71cbf3ad75247d79ec082.png)
.
Запишем формулу Перрона для нашего случая:
![$\sum_{n \leq x} f(n) \sim \sum_{i=1}^N Res [\frac {\zeta^2(s)}{\zeta(2s)}\frac{x^s}{s},s_i]$ $\sum_{n \leq x} f(n) \sim \sum_{i=1}^N Res [\frac {\zeta^2(s)}{\zeta(2s)}\frac{x^s}{s},s_i]$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/3/5/f35bdc63598c8a7aa00b0b37bcae00f182.png)
.
В указанном контуре интегрирования только одна точка
![$s=1$ $s=1$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/7/6/776f93672423b6ad1b8808ea2f12445282.png)
является полюсом 2-ого порядка функции
![$\frac {\zeta^2(s)}{\zeta(2s)}\frac{x^s}{s}$ $\frac {\zeta^2(s)}{\zeta(2s)}\frac{x^s}{s}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/9/5/b957275be843f73bcf5b7143f33d204682.png)
, так как квадрат дзета функции Римана находится в числителе.
Известно следующее разложение в ряд Лорана дзета функции Римана:
![$\zeta (s)=\frac {1}{s-1}+\gamma+O(|s-1|)$ $\zeta (s)=\frac {1}{s-1}+\gamma+O(|s-1|)$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/1/0/51083427886e4d8b8e446dd93197690c82.png)
, где
![$\gamma$ $\gamma$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/1/c/11c596de17c342edeed29f489aa4b27482.png)
- постоянная Эйлера.
Поэтому получаем:
![$\zeta^2 (s)=(\frac {1}{s-1}+\gamma+O(s-1))^2=\frac{1}{(s-a)^2}+\frac{2\gamma}{s-1}+(\gamma)^2+O(|s-1|)+O((s-1)^2)$ $\zeta^2 (s)=(\frac {1}{s-1}+\gamma+O(s-1))^2=\frac{1}{(s-a)^2}+\frac{2\gamma}{s-1}+(\gamma)^2+O(|s-1|)+O((s-1)^2)$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/b/7/bb7342a3d8f14e2d79c1455a6e7a739982.png)
Учитывая это получим главный член асимптотики:
![$\sum_{n \leq x} f(n) \sim Res[\frac {\zeta^2(s)}{\zeta(2s)}\frac{x^s}{s},s=1]=\frac{x}{\zeta(2)}$ $\sum_{n \leq x} f(n) \sim Res[\frac {\zeta^2(s)}{\zeta(2s)}\frac{x^s}{s},s=1]=\frac{x}{\zeta(2)}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/f/2/0f275374f5177c8b0b39b8dce98f61b282.png)
Однако, правильное значение главного члена:
![$\sum_{n \leq x} f(n) \sim \frac{x\ln(x)}{\zeta(2)}$ $\sum_{n \leq x} f(n) \sim \frac{x\ln(x)}{\zeta(2)}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/a/6/8a6139a4f5db10f264321bb8f31c79fb82.png)
.
Где ошибка?