7 votos

Duro recursividad de las sumas

Deje $n$ ser un entero arbitrario. Definir: $$\begin{align} c_0 &= 1;\\ c_m &= \frac1m \sum_{k = 1}^m (k n - m + k) \frac{(-1)^k}{(2k)!} c_{m - k}. \end{align}$$

Esta repetición se convierte en mi búsqueda de la informática, las integrales de funciones de funciones de Bessel.

En lugar de resolver esta recursividad, yo también estoy satisfecho con el poder de la serie de $\cos^n \alpha$.

He tratado de resolver que la recursividad mediante la generación de funciones y, a continuación, encontrar alguna manera de ver esto como el producto de dos series, sin embargo el $m^{-1}$ mete la pata!

Alguna sugerencia?

4voto

riza Puntos 170

El coseno de alimentación de la serie puede ser ampliado mediante

$$\left(\sum_{\ell=0}^\infty \frac{(-1)^\ell}{(2\ell)!}a^{2\ell}\right)^m=\sum_{\lambda_1,\cdots,\lambda_m=0}^\infty \frac{(-1)^{\lambda_1+\cdots+\lambda_m}}{(2\lambda_1)!\cdots(2\lambda_m)!}a^{2\lambda_1+\cdots+2\lambda_m}$$

$$=\sum_{n=0}^\infty \left(\frac{(-1)^{n}}{(2n)!}\sum_{|\lambda|=n}\binom{2n}{2\lambda_1,\cdots,2\lambda_m}\right)a^{2n}.$$

Nota se suma sobre todos no negativos $\lambda_1,\cdots,\lambda_m$, que se suma a $n$ en el interior de la suma, y la reescritura de la negativa de una potencia el uso de este, así como multiplicar y dividir por $(2n)!$ por lo que podemos utilizar un multinomial (porque me siento como el uso que haría que las cosas se ven bien, supongo). En última instancia, esto se reduce a la recolección de todos los términos que están en frente de una $a^{2n}$ de la potencia en una sola suma. Esto puede o no puede estar en una forma útil para usted, no sé.


Tenga en cuenta que podemos evaluar el interior de la suma usando el multinomial y teorema de simetría:

$$\sum_{|\lambda|=n}\binom{2n}{2\lambda_1,\cdots,2\lambda_m}=\frac{1}{2^m}\sum_{x_i=\pm1} (x_1+\cdots+x_m)^{2n}$$

Aquí la suma es $x_i$'s de ser más o menos uno, de forma independiente. Podemos recoger todos los términos con $v$ negativo y reescribir esto como

$$\frac{1}{2^m}\sum_{v=0}^m \binom{m}{v}(m-2v)^{2n}. $$

Multiplica esto por $(-1)^n/(2n)!$ y tiene el coeficiente de $a^{2n}$$\cos^ma$. 8-)

1voto

John Fouhy Puntos 759

El poder de la serie de $\cos^n \alpha$ se puede encontrar en el artículo siguiente, en el disfraz de la alimentación de la serie de $\cosh^n \alpha$. Desde $\cosh \alpha = \cos i\alpha$, los dos son de la misma a firmar.

He encontrado esta consultando los OEIS.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X