今回の記事は[a]n:=(a)nn!として, その累乗が入った級数を導出する.
aは十分小さいとする.∑0≤n[a]n2=Γ(1−2a)Γ(1−a)2∑0≤n(−1)n[a]n2=Γ(1+a2)Γ(1+a)Γ(1−a2)∑0≤n[a]n3=Γ(1+a2)Γ(1−3a2)Γ(1+a)Γ(1−a)Γ(1−a2)2∑0≤n(2n+a)[a]n3=Γ(1+a2)Γ(1−3a2)Γ(a)Γ(1−a)Γ(1−a2)2∑0≤n(−1)n(2n+a)[a]n3=1Γ(a)Γ(1−a)∑0≤n(2n+a)[a]n4=Γ(1−2a)Γ(a)Γ(1−a)3
1つ目がGaussの超幾何定理2F1[a,bc;1]=Γ(c)Γ(c−a−b)Γ(c−a)Γ(c−b)において, b=a,c=1とすると求まる. 2つ目はKummerの定理2F1[a,b1+a−b;−1]=Γ(1+a2)Γ(1+a−b)Γ(1+a)Γ(1+a2−b)においてa=bとすると求まる. 3つ目は, Dixonの和公式3F2[a,b,c1+a−b,1+a−c;1]=Γ(1+a2)Γ(1+a−b)Γ(1+a−c)Γ(1+a2−b−c)Γ(1+a)Γ(1+a2−b)Γ(1+a2−c)Γ(1+a−b−c)においてb=c=aとすると求まる. 4つ目は, Dougallの和公式5F4[a,1+a2,b,c,da2,1+a−b,1+a−c,1+a−d;1]=Γ(1+a−b)Γ(1+a−c)Γ(1+a−d)Γ(1+a−b−c−d)Γ(1+a)Γ(1+a−b−c)Γ(1+a−b−d)Γ(1+a−c−d)において, b=a,c=a,d=1+a2とすれば求まる. 6つ目はDougallの和公式においてb=c=d=aとすれば求まる. 5つ目はDougallの和公式において, d↦−∞として得られる4F3[a,1+a2,b,ca2,1+a−b,1+a−c;−1]=Γ(1+a−b)Γ(1+a−c)Γ(1+a)Γ(1+a−b−c)において, b=c=aとすれば求まる.
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