180527(3)

PARI


Expansion of ((1 + k*x)/(1 - k*x))^(m/k)(3)

具体例で確認してみよう。

a(0) = 0, a(1) = 1
n > 1 に対し、
a(n) = 3*a(n-1)/(n-1) + 2*a(n-2)
で定められる数列{a(n)} の母関数は
x/3 * d/dx ((1 + √2*x)/(1 - √2*x))^(3/(2*√2))

となるはずである。

まず、定義通りa(n) を求めることにする。
a(0) ～ a(25) の値は以下の通り。
[0.0, 1.0, 3.0, 6.5, 12.5, 22.375, 38.425, 63.9625, 104.2625, 167.0234375, 264.19947916666666, 413.30671875, 641.1189725378788, 986.8931806344697, 1509.9825252221738, 2297.3540452451193, 3479.435859493371, 5247.102314145246, 7884.830950894727, 11808.34312010628, 17634.13713127992, 26261.80680990455, 39019.960949689055, 57844.51738567579, 85584.85894968365, 126387.14214006203]

次に母関数からa(n) を求めてみる。

(17:03) gp > N=26; x='x+O('x^N); Vec(x/(1-2^(1/2)*x)^2 * ((1+2^(1/2)*x)/(1-2^(1/2)*x))^(3/(2^(3/2))-1))
%1 = [1, 3.0000000000000000000000000000000000000, 6.5000000000000000000000000000000000000, 12.500000000000000000000000000000000000, 22.375000000000000000000000000000000000, 38.425000000000000000000000000000000000, 63.962500000000000000000000000000000001, 104.26250000000000000000000000000000000, 167.02343750000000000000000000000000000, 264.19947916666666666666666666666666667, 413.30671875000000000000000000000000000, 641.11897253787878787878787878787878788, 986.89318063446969696969696969696969697, 1509.9825252221736596736596736596736597, 2297.3540452451194638694638694638694638, 3479.4358594933712121212121212121212120, 5247.1023141452460300116550116550116547, 7884.8309508947270177738927738927738924, 11808.343120106279896318958818958818958, 17634.137131279919282334989571831677093, 26261.806809904547684988166073692389480, 39019.960949689059662525431439905124111, 57844.517385675785323957072798280932247, 85584.858949683656541219176723064282863, 126387.14214006202771556654268694489985]
(17:04) gp >

確かに一致する。