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楚-范德蒙恒等式


楚-范德蒙恒等式

 _2F_1(-n,b;c;1)=((c-b)_n)/((c)_n)
(1)

(对于 n in Z^+) 是 高斯超几何定理 的一个特例

_2F_1(a,b;c;1)=((c-b)_(-a))/((c)_(-a))
(2)
=(Gamma(c)Gamma(c-a-b))/(Gamma(c-a)Gamma(c-b))
(3)

(适用于 R[c-a-b]>0),其中 a 等于一个 负整数 -n。这里,_2F_1(a,b;c;z) 是一个 超几何函数(a)_n=a(a+1)...(a+n-1)坡赫哈默尔符号,并且 Gamma(z) 是一个 伽玛函数(Bailey 1935, p. 3; Koepf 1998, p. 32)。这个恒等式有时也被称为范德蒙定理。

恒等式

 (x+a)_n=sum_(k=0)^n(n; k)(x)_k(a)_(n-k)
(4)

对于 n 为整数,其中 (n; k) 是一个 二项式系数,并且 (a) 再次是 坡赫哈默尔符号,有时也称为楚-范德蒙恒等式 (Koepf 1998, p. 42),或有时称为范德蒙公式 (Boros and Moll 2004, p. 18)。方程 (4) 可以写成

 (x+a; n)=sum_(k=0)^n(x; k)(a; n-k),
(5)

这有时被称为范德蒙卷积公式 (Roman 1984)。一个特例给出了恒等式

 sum_(l=0)^(max(k,n))(m; k-l)(n; l)=(m+n; k).
(6)

最著名的特例来自取 m=k=n 并使用恒等式 (n; n-l)=(n; l) 在 (6) 中得到

 sum_(l=0)^n(n; l)^2=(2n; n).
(7)

这些恒等式

sum_(k=0)^(n)(a; k)(b; n-k)=(a+b; n)
(8)
sum_(k=0)^(n)(n; k)(s; t-k)=(n+s; t)
(9)
sum_(k=0)^(n)(n; k)(s; t+k)=(n+s; n+t)
(10)

都是楚-范德蒙恒等式的特例 (Koepf 1998, p. 41)。


另请参阅

二项式定理, 高斯超几何定理, q-楚-范德蒙恒等式, 运算法微积分

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参考文献

Bailey, W. N. Generalised Hypergeometric Series. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1935.Boros, G. and Moll, V. Irresistible Integrals: Symbolics, Analysis and Experiments in the Evaluation of Integrals. Cambridge, England: Cambridge University Press, 2004.Koepf, W. Hypergeometric Summation: An Algorithmic Approach to Summation and Special Function Identities. Braunschweig, Germany: Vieweg, 1998.Petkovšek, M.; Wilf, H. S.; and Zeilberger, D. A=B. Wellesley, MA: A K Peters, pp. 130 and 181-182, 1996. http://www.cis.upenn.edu/~wilf/AeqB.html.Roman, S. The Umbral Calculus. New York: Academic Press, p. 29, 1984.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

楚-范德蒙恒等式

引用为

Weisstein, Eric W. "楚-范德蒙恒等式。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/Chu-VandermondeIdentity.html

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