2
大学数学基礎解説
文献あり

Legendreの倍数公式

525
0

 こんにちは。今日は、ガンマ関数の重要な公式、Legendreの倍数公式の紹介をしたいと思います。最後まで読んでくれたらうれしいです。

Legendre's diplication fomula

Γ(2z)=22z1πΓ(z)Γ(z+12)

ガンマ関数とベータ関数の関係式より

B(2z)=Γ(z)Γ(z)Γ(2z)

また、ベータ関数の三角関数を用いた積分表示より

B(z,z)=20π2sin2z1θcos2z1θdθ

=222z10π2sin2z12θdθ(倍角公式)

=122z10πsin2z1ϕdϕ(2θ=ϕと置換)

=222z10π2sin2z1ϕdϕ(偶関数の性質)

=122z1B(z,12)

=122z1πΓ(z)Γ(z+12)

従って、最初の式と合わせて

Γ(z)Γ(z)Γ(2z)=122z1Γ(z)πΓ(z+12)

Γ(2z)=22z1πΓ(z)Γ(z+12)

以上で証明を終わります。一応、途中で使ったベータ関数の三角関数を用いた積分表示について説明します。

B(x,y)=20π2sin2z1θcos2z1θdθ

ベータ関数の定義は

Beta function

B(x,y)=01tx1(1t)y1dt

ですから、ここでt=sin2θと置換すれば目的の式を得ます。

今回はここまでです。読んでくださってありがとうございました。

参考文献

投稿日:20221111
OptHub AI Competition

この記事を高評価した人

高評価したユーザはいません

この記事に送られたバッジ

バッジはありません。
バッチを贈って投稿者を応援しよう

バッチを贈ると投稿者に現金やAmazonのギフトカードが還元されます。

投稿者

木立
木立
8
2596
みんなすごいなってつくづく思う

コメント

他の人のコメント

コメントはありません。
読み込み中...
読み込み中