伯努利数是一组在数学中非常重要的有理数序列,通常记为Bₙ。它们在数论、组合数学、分析等多个领域有广泛应用。伯努利数最初由瑞士数学家雅各布·伯努利在研究幂和公式时引入,因此得名。伯努利数的定义可以通过生成函数或递推关系给出。生成函数的定义形式为:x/(eˣ-1)=Σ(Bₙxⁿ)/n!。前几项伯努利数为:B₀=1,B₁=-1/2,B₂=1/6,B₄=-1/30,而所有奇数项(n≥3)的伯努利数均为0。这些数在计算幂和Σkᵐ(k从1到n)的闭合形式表达式中起关键作用,也出现在泰勒展开、黎曼ζ函数值等数学对象中。伯努利数还与拓扑学中的Todd类等概念相关,显示出其广泛的数学重要性。