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大学数学基礎解説
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超幾何関数の変換公式を眺める

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はじめに

この記事では Higher transcendental functions の2.11 Quadratic and higher transformationsで列挙されている40余りの超幾何関数
F(a,b;c;z)=2F1(a,bc;z)=n=0(a)n(b)n(c)nznn!
の変換公式をただ眺めます。

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(1)F(a,b;ab+1;z)=(1z)aF(a2,a+12b;ab+1;4z(1z)2)(2)F(2a,2b;a+b+12;z)=F(a,b;a+b+12;4z(1z))(3)(4)F(a,b;2b;z)=(1z2)aF(a2,a+12;b+12;(z2z)2)(5)F(a,b;2b;4z(1+z)2)=(1+z)2aF(a,ab+12;b+12;z2)(6)F(a,a+12;b;z(2z))=(1z2)2aF(2a,2ab+1;b;z2z)(7)(8)(9)(10)F(a,b;a+b+12;z)=F(2a,2b;a+b+12;11z2)(11)F(a,b;a+b+12;z)=(1+1z2)2aF(2a,ab+12;a+b+12;1z11z+1)(12)F(a,b;a+b+12;z)=(1+z+z)2aF(2a,a+b;2a+2b;2z(1+zz))(13)F(a,b;a+b12;z)=11zF(2a1,2b1;a+b12;11z2)(14)F(a,b;a+b12;z)=11z(1+1z2)12aF(2a1,ab+12;a+b12;1z11z+1)(15)F(a,b;a+b12;z)=(1+z+z)12a1+zF(2a1,a+b1;2a+2b2;2z(1+zz))(16)F(a,a+12;c;z)=(1z)aF(2a,2c2a1;c;11z2)(17)F(a,a+12;c;z)=(1+z)2aF(2a,c12;2c1;2z1+z)(18)F(a,b;a+b+12;z)=F(a2,b2;a+b+12;4z(1z))(19)F(a,b;a+b+12;z)=(12z)F(a+12,b+12;a+b+12;4z(1z))(20)F(a,b;a+b+12;z)=(12z)aF(a2,a+12;a+b+12;4z(1z)(12z)2)(21)F(a,b;a+b+12;z)=(1+z+z)2aF(a,a+b2;a+b;4z(1+z)(1+z+z)2)(22)F(a,1a;c;z)=(1z)c1F(ca2,ca+12;c;4z(1z))(23)F(a,1a;c;z)=(1z)c1(12z)F(c+a2,ca+12;c;4z(1z))(24)F(a,1a;c;z)=(1z)c1(12z)acF(ca2,ca+12;c;4z(1z)(12z)2)(25)F(a,1a;c;z)=(1z)c1(1+z+z)22a2cF(c+a1,c12;2c1;4z(1+z)(1+z+z)2)(26)F(a,b;2b;z)=(1z)a2F(a2,ba2;b+12;z24(1z))(27)F(a,b;2b;z)=(1z2)(1z)a+12F(a+12,ba12;b+12;z24(1z))(28)F(a,b;2b;z)=(1z2)aF(a2,a+12;b+12;z2(2z)2)(29)F(a,b;2b;z)=(1z2)a2b(1z)baF(ba2,ba12;b+12;z2(2z)2)(30)F(a,b;2b;z)=(1z)a2F(a,2ba;b+12;(11z)241z)(31)F(a,b;2b;z)=(1+1z2)2aF(a,ab+12;b+12;(11z1+1z)2)(32)F(a,b;ab+1;z)=(1z)aF(a2,a+12b;ab+1;4z(1z)2)(33)F(a,b;ab+1;z)=(1+z)(1z)a1F(a+12,a2b+1;ab+1;4z(1z)2)(34)F(a,b;ab+1;z)=(1+z)aF(a2,a+12;ab+1;4z(1+z)2)(35)F(a,b;ab+1;z)=(1+z)2ba1(1z)12bF(a+12b,a2b+1;ab+1;4z(1+z)2)(36)F(a,b;ab+1;z)=(1+z)2aF(a,ab+12;2a2b+1;4z(1+z)2)(37)(38)(39)F(32a,3a12;a+12;z3)=(1+z)13aF(a,a13;2a;2z(3+z2)(1+z)3)(40)F(3a,3a+12;4a+23;z)=(198z)2aF(a,a+12;a+56;27z2(1z)(89z)2)(41)F(3a,a+12;2a+56;z)=(19z)2aF(a,a+12;2a+56;27z(1z)2(19z)2)(42)F(3a,a+16;4a+23;z)=(1z4)3aF(a,a+13;2a+56;27z2(4z)3)(43)F(3a,13a;2a+56;z)=(14z)3aF(a,a+13;2a+56;27z(14z)3)(44)F(3a,13a;12;z)=(1z)aF(a,16a;12;z(98z)227(1z))(45)F(3a,a+16;12;z)=(1z)2aF(a,16a;12;z(9z)227(1z)2)(46)F(3a+12,56a;32;z)=(189z)(143z)3a32F(a+12,a+56;32;z(98z)2(34z)3)(47)F(3a+12,a+23;32;z)=(1z9)(1+z3)3a32F(a+12,a+56;32;z(9z)2(3+z)3)

以上です。

参考文献

投稿日:20221012
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投稿者

子葉
子葉
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主に複素解析、代数学、数論を学んでおります。 私の経験上、その証明が簡単に探しても見つからない、英語の文献を漁らないと載ってない、なんて定理の解説を主にやっていきます。 同じ経験をしている人の助けになれば。最近は自分用のノートになっている節があります。

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