関数

2項係数

2項係数の相加平均・相乗平均を含む極限

\[\lim_{n\rightarrow\infty}\sqrt[n]{\sqrt[n+1]{\prod_{k=0}^{n}C\left(n,k\right)}}=\sqrt{e}\]
3角関数

三角関数と双曲線関数のn乗積分

\[\int\sin^{2n+m_{\pm}}xdx=\frac{\Gamma\left(n+\frac{1}{2}+\frac{m_{\pm}}{2}\right)}{\Gamma\left(n+1+\frac{m_{\pm}}{2}\right)}\left\{ -\frac{1}{2}\sum_{k=0}^{n-1}\left(\frac{\Gamma\left(k+1+\frac{m_{\pm}}{2}\right)}{\Gamma\left(k+\frac{3}{2}+\frac{m_{\pm}}{2}\right)}\cos x\sin^{2k+1+m_{\pm}}x\right)+\frac{\Gamma\left(1+\frac{m_{\pm}}{2}\right)}{\Gamma\left(\frac{1}{2}+\frac{m_{\pm}}{2}\right)}\int\sin^{m_{\pm}}xdx\right\} \]
多重階乗

(拡張)多重階乗の逆数和

\[\sum_{k=0}^{n}\frac{1}{\left(ak+b\right)!_{a}}=\frac{e^{\frac{1}{a}}a^{\frac{b}{a}}\Gamma\left(\frac{b}{a}+1\right)}{b!_{a}}\left(\frac{\Gamma\left(n+\frac{b}{a}+1,\frac{1}{a}\right)}{\Gamma\left(n+\frac{b}{a}+1\right)}-\frac{\Gamma\left(\frac{b}{a},\frac{1}{a}\right)}{\Gamma\left(\frac{b}{a}\right)}\right)\]
多重階乗

(拡張)多重階乗と階乗の関係

\[\left(an+b\right)!_{a}=\frac{a^{n}b!_{a}\left(n+\frac{b}{a}\right)!}{\left(\frac{b}{a}\right)!}\]
多重階乗

2重階乗の逆数和

\[\sum_{k=0}^{n}\frac{1}{\left(2k\right)!!}=\sqrt{e}\frac{\Gamma\left(n+1,\frac{1}{2}\right)}{\Gamma\left(n+1\right)}\]
ガンマ関数

第2種不完全ガンマ関数とガンマ関数の比の極限

\[\lim_{k\rightarrow0}\frac{\Gamma\left(k,x\right)}{\Gamma\left(k\right)}=\delta_{0x}\]
ガンマ関数

第1種・第2種不完全ガンマ関数の基本性質

\[\Gamma\left(1,x\right)=e^{-x}\]
ガンマ関数

第1種・第2種不完全ガンマ関数の微分

\[\frac{\partial\Gamma\left(a,x\right)}{\partial x}=-x^{a-1}e^{-x}\]
ガンマ関数

第1種・第2種不完全ガンマ関数の漸化式

\[\Gamma\left(a+1,x\right)=a\Gamma\left(a,x\right)+x^{a}e^{-x}\]
ガンマ関数

不完全ガンマ関数とガンマ関数との関係

\[\gamma\left(a,x\right)+\Gamma\left(a,x\right)=\Gamma\left(a\right)\]
ガンマ関数

第1種・第2種不完全ガンマ関数の定義

\[\Gamma\left(a,x\right)=\int_{x}^{\infty}t^{a-1}e^{-t}dt\]
ガンマ関数

階乗と階乗の逆数の母関数

\[\frac{x^{a}}{a!}=e^{x}\left(\frac{\Gamma\left(a+1,x\right)}{\Gamma\left(a+1\right)}-\frac{\Gamma\left(a,x\right)}{\Gamma\left(a\right)}\right)\]
階乗冪

階乗冪(上昇階乗・下降階乗)の母関数

\[\sum_{k=0}^{\infty}P(k,n)x^{k}=\frac{x^{n}n!}{(1-x)^{n+1}}\]
多重階乗

ウォリス積分の拡張2重階乗表示

\[\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\sin^{n}\theta d\theta=\frac{\left(n-1\right)!^{2}}{\left(n\right)!^{2}}\sqrt{\frac{\pi}{2}}\]
ガンマ関数

1次式の総乗と階乗

\[\prod_{k=a}^{b}\left(kn+r\right)=n^{b-a+1}\frac{\left(b+\frac{r}{n}\right)!}{\Gamma\left(a+\frac{r}{n}\right)}\]
多重階乗

階乗の多重階乗表示

\[n!=\prod_{k=0}^{j-1}\left(n-k\right)!_{j}\]
多重階乗

多重階乗の階乗表示

\[\left(qn+r\right)!_{n}=r!_{n}n^{q}\frac{\left(q+\frac{r}{n}\right)!}{\left(\frac{r}{n}\right)!}\]
多重階乗

負の多重階乗

\[\left(-\left(qn+r\right)\right)!_{n}=\frac{\left(-1\right)^{q}}{\left(qn-\left(n-r\right)\right)!_{n}}\]
多重階乗

拡張多重階乗の簡単な値

\[0!^{n}=\frac{1}{\sqrt[n]{n}\left(\frac{1}{n}\right)!}\]
多重階乗

拡張多重階乗の漸化式

\[x!^{n}=x\left(x-n\right)!^{n}\]
多重階乗

多重階乗同士の関係

\[\left(qn+r\right)!^{n}=r!^{n}\frac{\left(qn+r\right)!_{n}}{r!_{n}}\]
多重階乗

多重階乗と拡張多重階乗の定義

\[\left(x\right)!^{n}=n^{\frac{x-1}{n}}\frac{\left(\frac{x}{n}\right)!}{\left(\frac{1}{n}\right)!}\]
3角関数

三角関数・双曲線関数の微分

\[\left(\sin x\right)'=\cos x\]
3角関数

三角関数と双曲線関数の積分

\[\int f(\cos x,\sin x)dx=\int f\left(\frac{1-t^{2}}{1+t^{2}},\frac{2t}{1+t^{2}}\right)\frac{2}{1+t^{2}}dt\cmt{t=\tan\frac{x}{2}}\]
3角関数

逆三角関数と逆双曲線関数の対数表示

\[\Sin^{\bullet}z=-i\Log\left(iz+\sqrt{1-z^{2}}\right)\]
3角関数

三角関数(双曲線関数)の対数とリーマン・ゼータ関数

\[\log\left(\sin\left(\pi x\right)\right)=\log\left(\pi x\right)-\sum_{k=1}^{\infty}\frac{\zeta\left(2k\right)}{k}x^{2k}\]
ガンマ関数

ガンマ関数の対数とリーマン・ゼータ関数

\[\log\Gamma\left(x+1\right)=-\gamma x+\sum_{k=2}^{\infty}\frac{(-1)^{k}\zeta\left(k\right)}{k}x^{k}\]
ゼータ関数

ゼータ関数の交代級数

\[\sum_{k=1}^{\infty}\left(\zeta\left(2k\right)-\zeta\left(2k+1\right)\right)=\frac{1}{2}\]
ゼータ関数

ζ(4k)の総和

\[\sum_{k=1}^{\infty}\left(\zeta(4k)-1\right)=\frac{7}{8}-\frac{\pi}{4}\tanh^{-1}\pi\]
ゼータ関数

偶数ゼータ・奇数ゼータ・ゼータの総和

\[\sum_{k=2}^{\infty}\left(\zeta\left(k\right)-1\right)=1\]