■2に収束する分数列(その2)
結論を先にいうと,この問題はオイラー数<n,k>に関係している.
<n,k>=k<n−1,k>+(n−k+1)<n−1,k−1>
<n,0>+<n,1>+・・・+<n,n>=n!
<n,0>=0,<n,1>=1,<n,n>=1
<n,n−k+1>=<n,k>
<n,n−1>=2^n−n−1
二項係数を使うと
<n,k>=k^n−(k−1)^n(n+1,1)+(k−2)^n(n+1,2)−・・・+(−1)^k0^n(n+1,k)
=Σ(−1)^j(k−j)^n(n+1,j)
Lkは
Lk=<1,k>/1!+<2,k>/2!+・・・=Σ<m,k>/m!
その母関数は
L(z)=ΣLkz^k=z(1−z)/(exp(z−1)−z)−z
より,
Lk=kΣe^j・(−1)^k-jj^k-j-1/(k−j)!
より,
|L1|=e−1=1.71828182
|L2|=e^2−2e=1.95249
|L3|=e^3−3e^2+3e/2=1.99579
|Ln|→2
しかし,Lkは単調増加するのではなく
|L4|=2.0003
|L5|=2.0005
|L6|=2.0000
|L7|=1.9999
|L8|=1.9999
|L9|=1.9999
|L10|=2.0000
|L11|=2.0000
|L12|=1.9999
|L13|=1.9999
|L14|=1.9999
|L15|=2.0000
|L16|=2.0000
|L17|=2.0000
|L18|=2.0000
と振動しながら2に収束する.
そして,
L1+L2+・・・+Lk→2k−1/3
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