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二項級數


有幾個相關的級數被稱為二項級數。

最常見的是

 (x+a)^nu=sum_(k=0)^infty(nu; k)x^ka^(nu-k),
(1)

其中 (nu; k) 是一個 二項式係數,而 nu 是一個實數。當 nu>=0 為整數,或 |x/a|<1 時,該級數收斂 (Graham et al. 1994, p. 162)。當 nu 是一個 正整數 n 時,該級數在 n=nu 處終止,並且可以寫成以下形式

 (x+a)^n=sum_(k=0)^n(n; k)x^ka^(n-k).
(2)

以下定理(或幾個其他相關形式中的任何一個)成立,被稱為二項式定理

特殊情況給出了 泰勒級數

(1+x)^r=sum_(k=0)^(infty)((-r)_k)/(k!)(-x)^k
(3)
=1+rx+1/2r(r-1)x^2+1/6r(r-1)(r-2)x^3+....
(4)

其中 (r)_k 是一個 波赫哈默爾符號,而 |x|<1。類似地,

(1-x)^(-r)=sum_(k=0)^(infty)((r)_k)/(k!)x^k
(5)
=1+rx+1/2r(r+1)x^2+1/6r(r+1)(r+2)x^3+...,
(6)

這就是所謂的 負二項級數

特別地,當 r=1/2 時,得到

(1-x)^(-1/2)=sum_(k=0)^(infty)((2k-1)!!)/((2k)!!)x^k
(7)
=sum_(k=0)^(infty)(-1)^k(-1/2; k)x^k
(8)
=1+1/2x+3/8x^2+5/(16)x^3+(35)/(128)x^4+...
(9)

(OEIS A001790A046161),其中 x!! 是一個 雙階乘,而 (n; k) 是一個 二項式係數

二項級數具有 連分數 表示形式

 (1+x)^n=1/(1-(nx)/(1+((1·(1+n))/(1·2)x)/(1+((1·(1-n))/(2·3)x)/(1+((2(2+n))/(3·4)x)/(1+((2(2-n))/(4·5)x)/(1+((3(3+n))/(5·6)x)/(1+...)))))))
(10)

(Wall 1948, p. 343)。


另請參閱

二項式, 二項式恆等式, 二項式定理, 多項式級數, 負二項級數

使用 探索

參考文獻

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). 數學函式手冊,包含公式、圖表和數學表格,第 9 版。 New York: Dover, pp. 14-15, 1972.Graham, R. L.; Knuth, D. E.; and Patashnik, O. 具體數學:計算機科學基礎,第 2 版。 Reading, MA: Addison-Wesley, 1994.Pappas, T. "帕斯卡三角形、斐波那契數列和二項式公式。" 數學的樂趣。 San Carlos, CA: Wide World Publ./Tetra, pp. 40-41, 1989.Sloane, N. J. A. 序列 A001790/M2508 和 A046161 在 "整數序列線上百科全書" 中。

在 上引用

二項級數

請引用為

Eric W. Weisstein. "二項級數." 來自 Web 資源. https://mathworld.tw/BinomialSeries.html

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