"감마함수의 비와 라마누잔의 연분수"의 두 판 사이의 차이

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==개요==
  
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*  감마함수의 비를 다음과 같이 연분수로 표현가능
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:<math>\frac{\Gamma \left(\frac{1}{4} (-n+x+1)\right) \Gamma \left(\frac{1}{4} (n+x+1)\right)}{\Gamma \left(\frac{1}{4} (-n+x+3)\right) \Gamma \left(\frac{1}{4} (n+x+3)\right)}=\cfrac{4}{x-\cfrac{n^2-1}{2 x-\cfrac{n^2-9}{2 x-\cfrac{n^2-25}{2 x-\cfrac{n^2-49}{2 x-\cfrac{n^2-81}{2 x-\cfrac{n^2-121}{2 x-\cfrac{n^2-169}{2 x-\cfrac{n^2-225}{2 x-\cfrac{n^2-289}{2 x-\cdots}}}}}}}}}}</math>
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* <math>n=0, x=1</math> 인 경우, [[원주율과 연분수 Brouncker 의 공식]] 을 얻는다:<math>\frac \pi 4 = \cfrac{1}{1+\cfrac{1^2}{2+\cfrac{3^2}{2+\cfrac{5^2}{2+\cfrac{7^2}{2+\cfrac{9^2}{2+\ddots}}}}}}</math>
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==감마함수와 무한곱==
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; 정리
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: <math>\frac{\Gamma(\frac{1}{4})\Gamma(\frac{3}{4})}{\Gamma(\frac{2}{4})\Gamma(\frac{2}{4})}=\sqrt{2}</math>
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;증명
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[[감마함수]]의 다음 표현 :<math>\Gamma(z) = \lim_{n \to \infty} \frac{n! \; n^z}{z \; (z+1)\cdots(z+n)} </math>과 다음 무한곱의 연분수 표현을 사용하여 얻을 수 있다 :<math>1+{q \over 1+q + } {q^2 \over 1+q^2+} {q^3 \over 1+q^3}  \cdots=\frac{(q^2;q^4)_{\infty}^2}{(q^1;q^4)_{\infty}(q^3;q^4)_{\infty}}</math> ■
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* [[월리스 곱 (Wallis product formula)]]:<math>\prod_{k=1}^{\infty}\frac{4k^2-1}{4k^2}=\frac{2}{\pi}</math>
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==역사==
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* [[수학사 연표]]
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==메모==
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'''[Alladi&Gordon1993] 277-278p'''
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[http://dx.doi.org/10.1016/0097-3165%2893%2990061-C Partition identities and a continued fraction of Ramanujan]
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<math>R(a,b)=\frac{f(a,a^{-1}b)}{f(aq,a^{-1}b)}-a=\frac{R^{N}(a,b)}{R^{D}(a,b)}=1+\frac{bq}{1+aq} {\ \atop+} \frac{bq^2}{1+aq^2}{\ \atop+} \frac{bq^3}{1} {\ \atop+\dots}</math>
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<math>R(1,1)=\frac{R^{N}(1,1)}{R^{D}(1,1)}=1+{q \over 1+q + } {q^2 \over 1+q^2+} {q^3 \over 1+q^3} \cdots=\frac{(q^2;q^4)_{\infty}^2}{(q^1;q^4)_{\infty}(q^3;q^4)_{\infty}}</math>
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==관련된 항목들==
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* [[초기하함수 2F1의 contiguous 관계]]
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* [[원주율과 연분수 Brouncker 의 공식]]
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==매스매티카 파일 및 계산 리소스==
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* https://docs.google.com/file/d/0B8XXo8Tve1cxdHJHUmNIN0E5YTA/edit
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==관련논문==
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* Cao, Xiaodong, and Cristinel Mortici. “Multiple-Correction and Summation of the Rational Series.” arXiv:1511.00198 [math], October 31, 2015. http://arxiv.org/abs/1511.00198.
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* Cao, Xiaodong, Yoshio Tanigawa, and Wenguang Zhai. “The Fastest Possible Continued Fraction Approximations of a Class of Functions.” arXiv:1508.00176 [math], August 1, 2015. http://arxiv.org/abs/1508.00176.
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* Ramanathan, K. G. 1987. “Hypergeometric Series and Continued Fractions.” Indian Academy of Sciences. Proceedings. Mathematical Sciences 97 (1-3): 277–296 (1988). doi:10.1007/BF02837830.
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[[분류:연분수]]

2020년 11월 16일 (월) 06:29 기준 최신판

개요

  • 감마함수의 비를 다음과 같이 연분수로 표현가능

\[\frac{\Gamma \left(\frac{1}{4} (-n+x+1)\right) \Gamma \left(\frac{1}{4} (n+x+1)\right)}{\Gamma \left(\frac{1}{4} (-n+x+3)\right) \Gamma \left(\frac{1}{4} (n+x+3)\right)}=\cfrac{4}{x-\cfrac{n^2-1}{2 x-\cfrac{n^2-9}{2 x-\cfrac{n^2-25}{2 x-\cfrac{n^2-49}{2 x-\cfrac{n^2-81}{2 x-\cfrac{n^2-121}{2 x-\cfrac{n^2-169}{2 x-\cfrac{n^2-225}{2 x-\cfrac{n^2-289}{2 x-\cdots}}}}}}}}}}\]


감마함수와 무한곱

정리

\[\frac{\Gamma(\frac{1}{4})\Gamma(\frac{3}{4})}{\Gamma(\frac{2}{4})\Gamma(\frac{2}{4})}=\sqrt{2}\]

증명

감마함수의 다음 표현 \[\Gamma(z) = \lim_{n \to \infty} \frac{n! \; n^z}{z \; (z+1)\cdots(z+n)} \]과 다음 무한곱의 연분수 표현을 사용하여 얻을 수 있다 \[1+{q \over 1+q + } {q^2 \over 1+q^2+} {q^3 \over 1+q^3} \cdots=\frac{(q^2;q^4)_{\infty}^2}{(q^1;q^4)_{\infty}(q^3;q^4)_{\infty}}\] ■


역사


메모

[Alladi&Gordon1993] 277-278p

Partition identities and a continued fraction of Ramanujan

\(R(a,b)=\frac{f(a,a^{-1}b)}{f(aq,a^{-1}b)}-a=\frac{R^{N}(a,b)}{R^{D}(a,b)}=1+\frac{bq}{1+aq} {\ \atop+} \frac{bq^2}{1+aq^2}{\ \atop+} \frac{bq^3}{1} {\ \atop+\dots}\)

\(R(1,1)=\frac{R^{N}(1,1)}{R^{D}(1,1)}=1+{q \over 1+q + } {q^2 \over 1+q^2+} {q^3 \over 1+q^3} \cdots=\frac{(q^2;q^4)_{\infty}^2}{(q^1;q^4)_{\infty}(q^3;q^4)_{\infty}}\)


관련된 항목들


매스매티카 파일 및 계산 리소스


관련논문

  • Cao, Xiaodong, and Cristinel Mortici. “Multiple-Correction and Summation of the Rational Series.” arXiv:1511.00198 [math], October 31, 2015. http://arxiv.org/abs/1511.00198.
  • Cao, Xiaodong, Yoshio Tanigawa, and Wenguang Zhai. “The Fastest Possible Continued Fraction Approximations of a Class of Functions.” arXiv:1508.00176 [math], August 1, 2015. http://arxiv.org/abs/1508.00176.
  • Ramanathan, K. G. 1987. “Hypergeometric Series and Continued Fractions.” Indian Academy of Sciences. Proceedings. Mathematical Sciences 97 (1-3): 277–296 (1988). doi:10.1007/BF02837830.