以下はWatsonによって1925年に示された公式である.
∑0≤n(a,b,c)nn!(a+b+12,2c)n=Γ(12)Γ(a+b+12)Γ(c+12)Γ(c+1−a−b2)Γ(a+12)Γ(b+12)Γ(c+1−a2)Γ(c+1−b2)
まず, Gaussの超幾何定理より,(c)n(2c)n=2−n∑0≤k(−n2,1−n2)kk!(c+12)k=∑0≤kn!2n+2kk!(c+12)k(n−2k)!であるから,∑0≤n(a,b,c)nn!(a+b+12,2c)n=∑0≤n(a,b)nn!(a+b+12)n∑0≤kn!2n+2kk!(c+12)k(n−2k)!=∑0≤k122kk!(c+12)k∑0≤n(a,b)n2n(a+b+12)n(n−2k)!ここで, Gaussによる公式∑0≤n(a,b)n2nn!(a+b+12)n=Γ(12)Γ(a+b+12)Γ(a+12)Γ(b+12)を用いて,
∑0≤n(a,b)n2n(a+b+12)n(n−2k)!=(a,b)2k22k(a+b+12)2k∑0≤n(a+2k,b+2k)n2nn!(a+b+12+2k)n=(a,b)2k22k(a+b+12)2kΓ(12)Γ(a+b+12+2k)Γ(a+12+k)Γ(b+12+k)=Γ(12)Γ(a+b+12)Γ(a+12)Γ(b+12)(a,b)2k22k(a+12,b+12)k=Γ(12)Γ(a+b+12)Γ(a+12)Γ(b+12)22k(a2,b2)kだから,∑0≤k122kk!(c+12)k∑0≤n(a,b)n2n(a+b+12)n(n−2k)!=Γ(12)Γ(a+b+12)Γ(a+12)Γ(b+12)∑0≤k(a2,b2)kk!(c+12)kここで, Gaussの超幾何定理から∑0≤k(a2,b2)kk!(c+12)k=Γ(c+12)Γ(c+1−a−b2)Γ(c+1−a2)Γ(c+1−b2)であるから定理を得る.
証明途中に用いたGaussによる公式∑0≤n(a,b)n2nn!(a+b+12)n=Γ(12)Γ(a+b+12)Γ(a+12)Γ(b+12)はWatsonの和公式においてc→∞とした特別な場合として含まれているというところが面白いと思う.
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