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(2/3)_nが入った級数について

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少し前に Twitterに投稿した問題
0n(23)n2n!2(3n+1)2=?
について解説する. 結果は以下のようになる.

0n(23)n2n!2(3n+1)2=Γ(13)427Γ(23)2

まず,
0n(23)n2n!2(n+13)2=1Γ(13)Γ(23)010n(23)nn!(n+13)2un+13du(u(1u))23=1Γ(13)Γ(23)0<s<t<u<1ds(s(1s))23dttdu(u(1u))23=1Γ(13)Γ(23)0<s<t<u<1ds(s(1s))23dt1tdu(u(1u))23(s,t,u)(1u,1t,1s)=1Γ(13)Γ(23)010n<m(23)nn!(n+13)um+13m+13du(u(1u))23=0n<m(23)nn!(n+13)(23)mm!(m+13)=12((0n(23)nn!(n+13))20n(23)n2n!2(n+13)2)
である. よって,
0n(23)n2n!2(n+13)2=13(0n(23)nn!(n+13))2
が得られる. ここで,
0n(23)nn!(n+13)=01dt(t(1t))23=Γ(13)2Γ(23)
であるから,
0n(23)n2n!2(3n+1)2=Γ(13)427Γ(23)2
を得る.

この問題は, 超幾何級数で書き表すと
0n(23)n2n!2(3n+1)2=4F3[23,23,13,131,43,43;1]
4F3で書き表されるが, 一般の
4F3[a,b,c,d1+ab,1+ac,1+ad;1]
に対する和公式はないということもあって, 超幾何級数の観点から証明を与えるのは比較的難しいと思われる.

投稿日:25日前
更新日:24日前
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投稿者

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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