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




 
 Интересный ряд
Сообщение05.03.2018, 03:34 
Аватара пользователя
На IX Открытой олимпиаде Белорусско-Российского университета предлагалась следующая задача:
найти сумму рядa $$\sum_{n=1}^\infty\frac{4^n((n-1)!)^2}{(2n)!}.$$
Никто из участников олимпиады её не решил.

Wolframalpha подсказывает, что $$\sum_{n=1}^\infty\frac{x^n((n-1)!)^2}{(2n)!}=2\arcsin^2(\sqrt{x}/2).$$

Интересно, что если мы рассмотрим (на отрезке $[0;4]$) функцию $y=f(x)=\sum\limits_{n=1}^\infty\frac{x^n((n-1)!)^2}{(2n)!}$,
то обратная к ней имеет простое разложение в степенной ряд: $$x=4\sin^2(\sqrt{y}/2)=2\sum_{n=1}^\infty\frac{(-1)^{n-1}y^n}{(2n)!}.$$
Это служило бы ключом к решению, если бы можно было (технически просто) по данному степенному ряду
найти ряд для обратной функции...

 
 
 
 Re: Интересный ряд
Сообщение07.03.2018, 14:16 
Функция $F(x)=f(x^2)$ разлагается в ряд $F(x)=\sum \limits _{n=1}^{\infty }\dfrac {x^{2n}((n-1)!)^2}{(2n)!}.$ и удовлетворяет ДУ:$$F''=1+\frac x2\left (\frac x2F'\right )'$$Решение этого уравнения: $F(x)=2\arcsin ^2(\frac x2).$ Числовой ряд равен: $F(2)=\frac {\pi ^2}2$.

 
 
 [ Сообщений: 2 ] 


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