logの2乗の級数表示
\(\log^{2}(1-x)\)は以下のように級数で表される。
\[ \log^{2}(1-x)=2\sum_{k=1}^{\infty}\frac{H_{k}}{k+1}x^{k+1} \] ここで、\(H_k\)は調和数である。
\[ \log^{2}(1-x)=2\sum_{k=1}^{\infty}\frac{H_{k}}{k+1}x^{k+1} \] ここで、\(H_k\)は調和数である。
\[
\log(1-x)=-\sum_{k=1}^{\infty}\frac{x^{k}}{k}
\]
より、
\begin{align*} \log^{2}(1-x) & =\sum_{j=1}^{\infty}\sum_{k=1}^{\infty}\frac{1}{jk}x^{j+k}\\ & =\sum_{t=2}^{\infty}\sum_{k=1}^{t-1}\frac{1}{(t-k)k}x^{t}\\ & =\sum_{t=2}^{\infty}\sum_{k=1}^{t-1}\left(\frac{1}{t-k}+\frac{1}{k}\right)\frac{x^{t}}{t}\\ & =\sum_{t=2}^{\infty}\frac{2H_{t-1}}{t}x^{t}\\ & =2\sum_{t=1}^{\infty}\frac{H_{t}}{t+1}x^{t+1} \end{align*}
\begin{align*} \log^{2}(1-x) & =\sum_{j=1}^{\infty}\sum_{k=1}^{\infty}\frac{1}{jk}x^{j+k}\\ & =\sum_{t=2}^{\infty}\sum_{k=1}^{t-1}\frac{1}{(t-k)k}x^{t}\\ & =\sum_{t=2}^{\infty}\sum_{k=1}^{t-1}\left(\frac{1}{t-k}+\frac{1}{k}\right)\frac{x^{t}}{t}\\ & =\sum_{t=2}^{\infty}\frac{2H_{t-1}}{t}x^{t}\\ & =2\sum_{t=1}^{\infty}\frac{H_{t}}{t+1}x^{t+1} \end{align*}
ページ情報
| タイトル | logの2乗の級数表示 |
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一般化調和数の通常型母関数と調和数の指数型母関数
\[
\sum_{k=1}^{\infty}H_{k,m}z^{k}=\frac{\Li_{m}(z)}{1-z}
\]
ウォリス積分を含む極限
\[
\lim_{n\rightarrow\infty}\sqrt{n}\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\sin^{n}\theta d\theta=\sqrt{\frac{\pi}{2}}
\]
対数の基本公式
\[
\log M+\log N=\log MN
\]
2重根号
\[
\sqrt{a\pm|b|\sqrt{c}}=\frac{\sqrt{2}}{2}\left(\sqrt{a+\sqrt{a^{2}-b^{2}c}}\pm\sqrt{a-\sqrt{a^{2}-b^{2}c}}\right)
\]