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3φ2の隣接関係式4

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$$\newcommand{bk}[0]{\boldsymbol{k}} \newcommand{bl}[0]{\boldsymbol{l}} \newcommand{BQ}[5]{{}_{#1}\psi_{#2}\left[\begin{matrix}#3\\#4\end{matrix};#5\right]} \newcommand{calA}[0]{\mathcal{A}} \newcommand{calS}[0]{\mathcal{S}} \newcommand{CC}[0]{\mathbb{C}} \newcommand{F}[5]{{}_{#1}F_{#2}\left[\begin{matrix}#3\\#4\end{matrix};#5\right]} \newcommand{H}[5]{{}_{#1}H_{#2}\left[\begin{matrix}#3\\#4\end{matrix};#5\right]} \newcommand{inv}[0]{\mathrm{inv}} \newcommand{maj}[0]{\mathrm{maj}} \newcommand{ol}[0]{\overline} \newcommand{Q}[5]{{}_{#1}\phi_{#2}\left[\begin{matrix}#3\\#4\end{matrix};#5\right]} \newcommand{QQ}[0]{\mathbb{Q}} \newcommand{ZZ}[0]{\mathbb{Z}} $$

前2つの記事( 3φ2の隣接関係式 , 3φ2の隣接関係式3 )で
\begin{align} \phi&:=\phi(a,b,c,d,e)\\ &=\Q32{a,b,c}{d,e}{\frac{de}{abc}} \end{align}
の隣接関係式をいくつか導いた. 今回は実用上の観点から, さらに他の形の$\phi$の隣接関係式も導出しておきたいと思う.

まず, 前の記事 の定理2
\begin{align} &\frac{bc}{de}(a-d)(a-e)(\phi(a-)-\phi)\\ &+(1-a)(1-abcq/de)(\phi(a+)-\phi)+(1-b)(1-c)\phi=0 \end{align}
を用いて, 前の記事 の定理6の3つ目の等式を
\begin{align} (1-a)(\phi(a+)-\phi)-(1-b)(\phi(b+)-\phi)=0 \end{align}
と書き換えてここから$\phi(a+)-\phi$を消去すると, 以下を得る.

\begin{align} &\frac{bc}{de}(a-d)(a-e)(\phi(a-)-\phi)+(1-b)(1-abcq/de)(\phi(b+)-\phi)\\ &+(1-b)(1-c)\phi=0 \end{align}

次に, 前の記事 の定理6の式を
\begin{align} (c-a/q)(\phi(a-)-\phi)+(1-c)(\phi(a-,c+)-\phi)=0 \end{align}
と書き換えて, 定理1に代入すると
\begin{align} &\frac{bcq(1-c)(a-d)(a-e)}{de(a-cq)}(\phi(a-,c+)-\phi)+(1-b)(1-abcq/de)(\phi(b+)-\phi)\\ &+(1-b)(1-c)\phi=0 \end{align}
を得る. $b,c$を入れ替えて以下を得る.

\begin{align} &\frac{bcq(1-b)(a-d)(a-e)}{de(a-bq)}(\phi(a-,b+)-\phi)+(1-c)(1-abcq/de)(\phi(c+)-\phi)\\ &+(1-b)(1-c)\phi=0 \end{align}

次に, 前の記事 の定理2において$a,c$を入れ替えたもの
\begin{align} &\frac{ab}{de}(c-d)(c-e)(\phi(c-)-\phi)\\ &+(1-c)(1-abcq/de)(\phi(c+)-\phi)+(1-a)(1-b)\phi=0 \end{align}
を用いて, 定理2の$\phi(c+)$を消去すると, 以下を得る.

\begin{align} &\frac{bcq(1-b)(a-d)(a-e)}{de(a-bq)}(\phi(a-,b+)-\phi)-\frac{ab}{de}(c-d)(c-e)(\phi(c-)-\phi)\\ &+(1-b)(a-c)\phi=0 \end{align}

これら定理2, 定理3は 前の記事 で示したbalanced${}_4\phi_3$に関する定理6のlimitting caseにもなっている. 次に, 前の記事 の定理5において, 両辺を$d$で割ってから$d=q^{-N},f$以外を固定して$N\to\infty$としてから$g\mapsto d$とすると以下を得る.

\begin{align} &(1-b)(1-abcq/de)(\phi(b+)-\phi)\\ &+\frac{(1-a)(e-b)(e-c)}{e(1-e)}(\phi(a+,e+)-\phi)\\ &+\frac{(1-a)(1-b)(1-c)}{1-e}\phi=0 \end{align}

ここで, 前の記事 の定理2
\begin{align} &\frac{ac}{de}(b-d)(b-e)(\phi(b-)-\phi)\\ &+(1-b)(1-abcq/de)(\phi(b+)-\phi)+(1-a)(1-c)\phi=0 \end{align}
を用いて$\phi(b+)$を消去すると以下を得る.

\begin{align} &\frac{(1-a)(e-b)(e-c)}{e(1-e)}(\phi(a+,e+)-\phi)\\ &-\frac{ac}{de}(b-d)(b-e)(\phi(b-)-\phi)\\ &+\frac{(1-a)(e-b)(1-c)}{1-e}\phi=0 \end{align}

次に, 前の記事 の定理7において, 両辺を$f$で割ってから$d=q^{-N},f$を固定して$N\to\infty$すると以下を得る.

\begin{align} &-\frac bq(1-e/b)(1-g/b)(\phi(a,b-,c,e,g)-\phi(a,b,c,e,g))\\ &-(1-e/q)(1-g/a)(\phi(a-,b,c,e-,g)-\phi(a,b,c,e,g))\\ &+\frac{eg}{abcq}(a-b)(1-c)\phi(a,b,c,e,g)=0 \end{align}
$g\mapsto d$として以下を得る.

\begin{align} &b(1-d/b)(1-e/b)(\phi(b-)-\phi)\\ &-q(1-d/a)(1-e/q)(\phi(a-,e-)-\phi)\\ &-\frac{de}{abc}(a-b)(1-c)\phi=0 \end{align}

ここで, 前の記事 の定理2
\begin{align} &\frac{ac}{de}(b-d)(b-e)(\phi(b-)-\phi)\\ &+(1-b)(1-abcq/de)(\phi(b+)-\phi)+(1-a)(1-c)\phi=0 \end{align}
を用いて$\phi(b-)$を消去すると以下を得る.

\begin{align} &(1-b)(1-abcq/de)(\phi(b+)-\phi)\\ &+\frac{abcq}{de}(1-d/a)(1-e/q)(\phi(a-,e-)-\phi)\\ &+(1-b)(1-c)\phi=0 \end{align}

古典極限

\begin{align} F&=F(a,b,c,d,e)\\ &:=\F32{a,b,c}{d,e}1 \end{align}
として, 前の記事 と同様の記法を用いる. 定理1から定理7までの古典極限は以下のようになる.

\begin{align} &(a-d)(a-e)(F(a-)-F)\\ &+b(1+a+b+c-d-e)(F(b+)-F)+bcF=0 \end{align}

\begin{align} &\frac{b(a-d)(a-e)}{1+b-a}(F(a-,b+)-F)\\ &+c(1+a+b+c-d-e)(F(c+)-F)+bcF=0 \end{align}

\begin{align} &\frac{b(a-d)(a-e)}{1+b-a}(F(a-,b+)-F)\\ &-(c-d)(c-e)(F(c-)-F)+b(c-a)F=0 \end{align}

\begin{align} &b(1+a+b+c-d-e)(F(b+)-F)\\ &+\frac{a(e-b)(e-c)}{e}(F(a+,e+)-F)+\frac{abc}{e}F=0 \end{align}

\begin{align} &\frac{a(e-b)(e-c)}{e}(F(a+,e+)-F)\\ &-(b-d)(b-e)(F(b-)-F)+\frac{ac(b-e)}{e}F=0 \end{align}

\begin{align} &(d-b)(e-b)(F(b-)-F)\\ &-(d-a)(e-1)(F(a-,e-)-F)-(b-a)cF=0 \end{align}

\begin{align} &b(1+a+b+c-d-e)(F(b+)-F)\\ &+(d-a)(e-1)(F(a-,e-)-F)+bcF=0 \end{align}

投稿日:10日前
更新日:8日前
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Wataru
Wataru
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超幾何関数, 直交関数, 多重ゼータ値などに興味があります

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