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托梅定理


托梅定理,也称为托梅变换,是广义超几何函数恒等式

 (Gamma(a))/(Gamma(e)Gamma(f))_3F_2[a,b,c; e,f;1]=(Gamma(s))/(Gamma(s+b)Gamma(s+c))_3F_2[s,e-a,f-a; s+b,s+c;1],
(1)

其中 Gamma(z)伽玛函数_3F_2(a,b,c;e,f;z) 是一个广义超几何函数

 s=e+f-a-b-c,
(2)

并且 R[a],R[s]>0 (Bailey 1935, p. 14)。它是狄克逊定理的推广 (Slater 1966, p. 52)。

一个等价的表述由下式给出

 (Gamma(x+y+s+1))/(Gamma(x+s+1)Gamma(y+s+1))_3F_2(-a,-b,x+y+s+1; x+s+1,y+s+1;1) 
=(Gamma(a+b+s+1))/(Gamma(a+s+1)Gamma(b+s+1))_3F_2(-x,-y,a+b+s+1; a+s+1,b+s+1;1)
(3)

(Hardy 1999, p. 104)。拉马努金在他的恒等式证明中使用了这种形式的对称性,这与托梅定理基本相同。有趣的是,这是拉马努金对他的命题给出明确证明的少数情况之一 (Hardy 1999, p. 104)。

该定理的一个特例由下式给出

 1/a_3F_2[1,a,b; a+1,d]=1/a_3F_2[a,1,b; a+1,d] 
=(Gamma(a+1)Gamma(d)Gamma(d-b))/(Gamma(a)Gamma(d-b+1)Gamma(d))1/a_3F_2[d-b,1,d-a; d-b+1,d] 
=1/(d-b)_3F_2[d-b,1,d-a; d-b+1,d] 
=1/(d-b)_3F_2[1,d-b,d-a; d-b+1,d]
(4)

(J. Sondow,私人通讯,2003 年 5 月 25 日)。


另请参阅

高斯超几何定理, 广义超几何函数

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参考文献

Bailey, W. N. 广义超几何级数。 Cambridge, England: University Press, 1935.Hardy, G. H. "拉马努金笔记本中的一章。" Proc. Cambridge Philos. Soc. 21, 492-503, 1923.Hardy, G. H. 拉马努金:关于其生平和工作启发的十二讲座,第三版。 New York: Chelsea, pp. 104-105, 1999.Slater, L. J. 广义超几何函数。 Cambridge, England: Cambridge University Press, p. 52, 1966.Thomae, J. "关于用以下形式的级数表示的函数:1+(pp^'p^(''))/(1qq^(''))+...." J. für Math. 87, 26-73, 1879.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

托梅定理

请引用为

Weisstein, Eric W. "托梅定理。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/ThomaesTheorem.html

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