及萬(wàn)會(huì),馬東娟
(銀川能源學(xué)院基礎(chǔ)部,寧夏 銀川750105)
熟知fibonacci序列的通項(xiàng)公式an=,Pell序列通項(xiàng)公式2)n+1-(1 -2)n+1},這些封閉形公式簡(jiǎn)捷賞心悅目,尋求函數(shù)封閉形和式是許多人研究的對(duì)象.文獻(xiàn)[1,2]中討論了二項(xiàng)式系數(shù)和的封閉形和式與級(jí)數(shù)計(jì)算,文獻(xiàn) [3]給出一類(lèi)Lucas數(shù)與三角函數(shù)乘積的封閉形和式.文獻(xiàn) [4,5]得到含有三角函數(shù)的切貝雪夫多項(xiàng)式的封閉形和式與兩個(gè)三角函數(shù)積的和的封閉形和式.利用反正切函數(shù)公式arctan F(n)-arctan F(n+1)=arctan,選擇尋適當(dāng)F(n),給出計(jì)反正切函數(shù)序列封閉形和式.再用微分法得到分式序列封閉形和式,最后給出一些反正切級(jí)數(shù)與分式級(jí)數(shù)閉形和恒等式.
命題1 設(shè)a,b,c,d為實(shí)數(shù),則反正切序列封閉形和式為
故 (1)式成立.
在 (1)式依次令a=0;b=0;c=0;d=0;得到 (2),(3),(4),(5)式.
命題2 設(shè)a,b,c,d為實(shí)數(shù),下列分式封閉形和式成立
證明 在 (1)式兩端分別依次對(duì)a,b,c,d微分并令A(yù)=a2+c2,B=a2+c2+2ab+2cd,C=ab+cd+b2+d2得到 (6),(7),(8),(9)式.
例1 在 (1)中令1)a=1,b=2,c=3,d=1;2)a=1,b=3,c=3,d=1;3)a=2,b=3,c=1,d=1;4)a=1,b=3,c=2,d=1.下列反正切序列閉形和式成立
在 (2),(3),(4),(5),中依次令,b=c=d=1;a=2,b=c=1;a=1,c=2,d=1;得到封閉形和式
例2 在命題2中令a=1,b=2,c=3,d=1代入 (6),(7),(8),(9),得到下列分式序列封閉形和式
命題3 設(shè)a,b,c,d為實(shí)數(shù),下列反正切級(jí)數(shù)和式成立
2)在 (10)式依次令a=0;b=0;c=0;d=0;得到 (11),(12),(13),(14)式
3)在 (10)式,令bc-ad=x,ab+cd=y(tǒng),a2+c2=1,則
命題4 設(shè)實(shí)數(shù)a,b,c,d,下列分式級(jí)數(shù)封閉形恒等式成立
依次得到 (16),(17),(18),(19)式.在 (15)式兩端分別依次對(duì)x和y微分得到 (20),(21)式
例3 在 (10)依次令1)a=1,b=2,c=3,d=1;2)a=1,b=4,c=3,d=2;在 (11),(12),(13),(14)依次令b=2,c=1,d=2;a=1,c=1.d=3;a=1,b=3.d=3;a=2,b=1.c=3;
反正切級(jí)數(shù)和式成立
例4 在 (16),(17),(18),(19)依次令a=1,b=1,c=2,d=0;a=1,b=1,c=0,d=2;a=1,b=0,c=2,d=1;a=0,b=1,c=1,d=2.得到分式級(jí)數(shù)和式
例5 在 (20)中令1)x=1,y=1,2)x=2,y=1;在 (21)中令3)x=1,y=1,4)x=2,y=1.則分式級(jí)數(shù)和為
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