Jacobiの三重積は∑n∈Z(−1)nqn(n−1)2an=(a,q/a,q;q)∞によって与えられる公式である. 2003年にWarnaarによって以下の美しい一般化が得られている.
1+∑0<n(−1)nqn(n−1)2(an+bn)=(a,b,q;q)∞∑0≤n(ab/q;q)2n(a,b,ab,q;q)nqnが成り立つ.
b=q/aとすれば, Jacobiの三重積が得られることが分かる.
示すべき等式は∑0≤n(aqn,bqn;q)∞(abqn−1;q)n(1−abqn−1)(q;q)nqn=1(1−abq)(q;q)∞(1+∑0<n(−1)nq(n2)(an+bn))と書き換えられる. 右辺をq二項定理, 等比級数で展開すると,∑0≤n(aqn,bqn;q)∞(abqn−1;q)n(1−abqn−1)(q;q)nqn=∑0≤nqn(q;q)n∑0≤i,j,k,l(−aqn)iq(i2)(q;q)i(−bqn)jq(j2)(q;q)j(q;q)n(q;q)k(q;q)n−kq(k2)(−abqn−1)k(abqn−1)l=∑0≤n,i,j,k,l(−1)i+j+kai+k+lbj+k+lq(i2)+(j2)+(k2)+n(i+j+k+l+1)−k−l(q;q)i(q;q)j(q;q)k(q;q)n−k=∑0≤n,i,j,k,l(−1)i+j+kai+k+lbj+k+lq(i2)+(j2)+(k2)+(n+k)(i+j+k+l+1)−k−l(q;q)i(q;q)j(q;q)k(q;q)n=∑0≤i,j,k,l(−1)i+j+kai+k+lbj+k+lq(i2)+(j2)+(k2)+k(i+j+k+l+1)−k−l(q;q)i(q;q)j(q;q)k∑0≤nqn(i+j+k+l+1)(q;q)n=∑0≤i,j,k,l(−1)i+j+kai+k+lbj+k+lq(i2)+(j2)+(k2)+k(i+j+k+l+1)−k−l(q;q)i(q;q)j(q;q)k1(qi+j+k+l+1;q)∞=1(q;q)∞∑0≤i,j,k,l(−1)i+j+kai+k+lbj+k+lq(i2)+(j2)+(k2)+k(i+j+k+l+1)−k−l(q;q)i+j+k+l(q;q)i(q;q)j(q;q)k=1(q;q)∞∑0≤i,j,k,l(−1)i+j−kai+lbj+lq(i−k2)+(j−k2)+(k2)+k(i+j−k+l+1)−k−l(q;q)i+j+l−k(q;q)i−k(q;q)j−k(q;q)k=1(q;q)∞∑0≤i,j,l(−1)i+jai+lbj+lq(i2)+(j2)−l∑0≤k(−1)kq(k+12)+kl(q;q)i+j+l−k(q;q)i−k(q;q)j−k(q;q)kここで, q-Vandermondeの恒等式 より,∑0≤k(−1)kq(k+12)+kl(q;q)i+j+l−k(q;q)i−k(q;q)j−k(q;q)k=(q;q)i+j+l(q;q)i(q;q)j2ϕ1[q−i,q−jq−i−j−l;q]=(q;q)i+j+l(q;q)i(q;q)j(q−i−l;q)i(q−i−j−l;q)iq−ij=(q;q)i+j+l(q;q)i(q;q)j(ql+1;q)i(qj+l+1;q)i=(q;q)i+l(q;q)j+l(q;q)i(q;q)j(q;q)lであるから, これを代入して,1(q;q)∞∑0≤i,j,l(−1)i+jai+lbj+lq(i2)+(j2)−l∑0≤k(−1)kq(k+12)+kl(q;q)i+j+l−k(q;q)i−k(q;q)j−k(q;q)k=1(q;q)∞∑0≤i,j,l(−1)i+jai+lbj+lq(i2)+(j2)−l(q;q)i+l(q;q)j+l(q;q)i(q;q)j(q;q)l=1(q;q)∞∑0≤i,j,l(−1)i+jaibjq(i−l2)+(j−l2)−l(q;q)i(q;q)j(q;q)i−l(q;q)j−l(q;q)l=1(q;q)∞∑0≤i,j(−1)i+jaibjq(i2)+(j2)(q;q)i(q;q)j∑0≤lql(l−i−j)(q;q)i−l(q;q)j−l(q;q)lここで, 再び q-Vandermondeの恒等式 より,∑0≤lql(l−i−j)(q;q)i−l(q;q)j−l(q;q)l=1(q;q)i(q;q)j2ϕ1[q−i,q−j0;q]=1(q;q)i(q;q)jq−ijであるから, これを代入して,1(q;q)∞∑0≤i,j(−1)i+jaibjq(i2)+(j2)(q;q)i(q;q)j∑0≤lql(l−i−j)(q;q)i−l(q;q)j−l(q;q)l=1(q;q)∞∑0≤i,j(−1)i+jaibjq(i2)+(j2)−ij=1(q;q)∞∑0≤j−j≤i(−1)iai+jbjq(i+j2)+(j2)−ij−j2=1(q;q)∞∑0≤j−j≤i(−1)iai+jbjq(i2)−j=1(q;q)∞∑i∈Zmax{0,−i}≤j(−1)iai+jbjq(i2)−j=1(1−abq)(q;q)∞∑i∈Z(−1)iai(ab/q)max{0,−i}q(i2)=1(1−abq)(q;q)∞(1+∑0<n(−a)nq(n2)+∑n<0(−1)nb−nq(n+12))=1(1−abq)(q;q)∞(1+∑0<n(−a)nq(n2)+∑0<n(−1)nbnq(n2))となって示すべき等式が得られた.
b=−aとした後, a↦aqとして, 以下の系を得る.
1+2∑0<nanq2n2=(q;q)∞(aq;q2)∞∑0≤n(−a;q)2nqn(q,−aq;q)n(aq;q2)n
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