2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Как суммировать этот ряд?
Сообщение06.12.2013, 23:09 


09/08/11
78
В одной статье (формула $(28)$) есть такой ряд:
$$D(n,m,n^\prime,m^\prime)=A\sum_{t=0}^\infty\left(\frac{8^{-2t-|m-m^\prime|}(4t+2|m-m^\prime|)!}{t!(t+|m-m^\prime|)!(2t+|m-m^\prime|)!}
\sum_{r=0}^n\frac{(-1)^r(n+|m|+r)!}{r!(n-r)!(|m|+r)!} \times \right. $$
$$\left.\times \sum_{s=0}^{n^\prime}\frac{(-1)^s(n^\prime+|m^\prime|+s)!}{s!(n^\prime-s)!(|m^\prime|+s)!}\frac2{2(t+r+s+1)+|m|+|m^\prime|+|m-m^\prime|}\right)$$
Также даются соотношения для вычисления внутренних сумм, в результате использования которых у меня получается:
$$D(n,m,n^\prime,m^\prime)=A\sum_{t=0}^\infty\left(\frac{8^{-2t-|m-m^\prime|}(4t+2|m-m^\prime|)!}{t!(t+|m-m^\prime|)!(2t+|m-m^\prime)!}\times\right.$$
$$\left.\times\frac{(-1)^n(a-n+n^\prime)_{n-n^\prime}}{(|m|+a)_{n+n^\prime+1}}\sum_{s=0}^{n^\prime}(-1)^s(-n^\prime-|m^\prime|)_s P_s^{(n^\prime)}\right),$$
где $(a)_n$ - символ Pochhammer'а, а $P_s^{(n^\prime)}$ - полиномы, выражения для которых приведены в приложении статьи.

Однако, остаётся непонятным, как всё-таки далее суммировать это выражение по $t$. Я пробовал скормить исходное выражение Wolfram Mathematica, в общем случае не дождался. Когда подставляю конкретные значения $m, m^\prime, n, n^\prime$, после упрощения (без которого иногда получаются выражения с гипергеометрическими функциями) получаются числа вроде

$$D(10,31,4,20)=A\frac{34269627959635313568443223131069569627950664830451314469094427976 \sqrt2}{25662565399669272689519623279729655016114832251534799776318216780375\pi},$$
но главная проблема - даже конкретные значения вычисляются очень медленно (несколько минут на одно значение, а надо их тысячи).
Пробовал также вычислить численно, с помощью NSum - не дождался. Пробовал вынести конечные суммы за знак бесконечного суммирования - оказалось, что такая сумма, выражающаяся через гипергеометрическую функцию ${}_3 F_2(1)$, требует вычисления с огромной точностью этой функции (ибо коэффициенты внешних сумм оказываются очень большими), что, опять-таки, слишком медленно - не дождался.

С другой стороны, авторы говорят (стр. 20):
Цитата:
when $N_2$ raises, the formula for calculating the coefficients $D(n,m,n^\prime,m^\prime)$ becomes much complicated

(здесь $N_2$ - максимальное значение для $n, n^\prime$), что явно указывает на то, что у них есть метод получения аналитических решений. Я пробовал написать авторам, но электронный адрес, указанный в статье, уже невалиден (письмо вернулось).

Поэтому вопрос: как вообще подходить к аналитическому суммированию этого ряда?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group