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欧拉与克拉森恒等式的多项式扰动

经典分析与常微分方程 2025-08-26 v1

摘要

两个 hypergeometric 系列的乘积通常不是 hypergeometric,但确实有少数情况下,这种乘积会化为单个 hypergeometric 系列。超出显而易见的 (1x)a(1x)b=(1x)a+b(1-x)^{a}(1-x)^{b}=(1-x)^{a+b} 之外的最古老结果是高斯 hypergeometric 函数 2F1{}_2F_1 的欧拉转换。另一个重要的是 1828 年著名的克拉森恒等式,其表达了合适的 2F1{}_2F_1 函数的平方作为单个 3F2{}_3F_2。通过 equating coefficients 每个 product identity 对应于一个终止 series 的特殊求和定理。过去二十年间,欧拉转换和许多求和定理通过引入额外的参数对 differing by positive integers 来扩展。这相当于将幂级数系数乘以固定多项式在非负整数上的值。本文的主要目标是呈现通过此类 polynomial perturbation 获得的克拉森恒等式的扩展。为此,我们首先重新审视了 Miller 和 Paris 于 2010 年左右发现的欧拉转换的 polynomial perturbation。我们提出了新的、简化的证明,将其关联到 polynomial interpolation,并展示了各种新的特征多项式形式。我们进一步引入 Miller-Paris operators 的概念,这在构建扩展克拉森恒等式中发挥关键作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.17966,
  title  = {Polynomial perturbations of Euler's and Clausen's identities},
  author = {Dmitrii Karp},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.17966},
  year   = {2025}
}

备注

Dedicated to the memory of Allen Miller and Richard Paris; 22 pages, no figures