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二项级数


有几个相关的级数被称为二项级数。

最常见的是

 (x+a)^nu=sum_(k=0)^infty(nu; k)x^ka^(nu-k),
(1)

其中 (nu; k) 是一个 二项式系数,而 nu 是一个实数。当 nu>=0 为整数,或 |x/a|<1 时,该级数收敛 (Graham et al. 1994, p. 162)。当 nu 是一个 正整数 n 时,该级数在 n=nu 处终止,并且可以写成以下形式

 (x+a)^n=sum_(k=0)^n(n; k)x^ka^(n-k).
(2)

以下定理(或几个其他相关形式中的任何一个)成立,被称为二项式定理

特殊情况给出了 泰勒级数

(1+x)^r=sum_(k=0)^(infty)((-r)_k)/(k!)(-x)^k
(3)
=1+rx+1/2r(r-1)x^2+1/6r(r-1)(r-2)x^3+....
(4)

其中 (r)_k 是一个 波赫哈默尔符号,而 |x|<1。类似地,

(1-x)^(-r)=sum_(k=0)^(infty)((r)_k)/(k!)x^k
(5)
=1+rx+1/2r(r+1)x^2+1/6r(r+1)(r+2)x^3+...,
(6)

这就是所谓的 负二项级数

特别地,当 r=1/2 时,得到

(1-x)^(-1/2)=sum_(k=0)^(infty)((2k-1)!!)/((2k)!!)x^k
(7)
=sum_(k=0)^(infty)(-1)^k(-1/2; k)x^k
(8)
=1+1/2x+3/8x^2+5/(16)x^3+(35)/(128)x^4+...
(9)

(OEIS A001790A046161),其中 x!! 是一个 双阶乘,而 (n; k) 是一个 二项式系数

二项级数具有 连分数 表示形式

 (1+x)^n=1/(1-(nx)/(1+((1·(1+n))/(1·2)x)/(1+((1·(1-n))/(2·3)x)/(1+((2(2+n))/(3·4)x)/(1+((2(2-n))/(4·5)x)/(1+((3(3+n))/(5·6)x)/(1+...)))))))
(10)

(Wall 1948, p. 343)。


另请参阅

二项式, 二项式恒等式, 二项式定理, 多项式级数, 负二项级数

使用 探索

参考文献

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). 数学函数手册,包含公式、图表和数学表格,第 9 版。 New York: Dover, pp. 14-15, 1972.Graham, R. L.; Knuth, D. E.; and Patashnik, O. 具体数学:计算机科学基础,第 2 版。 Reading, MA: Addison-Wesley, 1994.Pappas, T. "帕斯卡三角形、斐波那契数列和二项式公式。" 数学的乐趣。 San Carlos, CA: Wide World Publ./Tetra, pp. 40-41, 1989.Sloane, N. J. A. 序列 A001790/M2508 和 A046161 在 "整数序列在线百科全书" 中。

在 上引用

二项级数

请引用为

Eric W. Weisstein. "二项级数." 来自 Web 资源. https://mathworld.net.cn/BinomialSeries.html

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