• Tidak ada hasil yang ditemukan

amghibech5. 63KB Jun 04 2011 12:08:20 AM

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "amghibech5. 63KB Jun 04 2011 12:08:20 AM"

Copied!
4
0
0

Teks penuh

(1)

23 11

Article 07.2.1

Journal of Integer Sequences, Vol. 10 (2007), 2

3 6 1 47

On Sums Involving Binomial Coefficients

S. Amghibech

Rue Wilfrid-L´egar´e

Qu´ebec, QC

Canada

amghibech@hotmail.com

Abstract

We give closed forms for the series P∞ m=1

(2x)2m+2k

m2(m+k)(2m m)

and P∞ m=1

(2x)2m

(−1)m+k

m2(m+k)(2m m)

for integersk0.

1

Introduction

D. H. Lehmer [1] studied various series with binomial coefficients in the denominator, for example,

X

m≥1

(2x)2m m¡2mm¢ =

2x √

1x2 arcsinx, (1)

valid for |x|<1. In this note we consider some related results.

2

Main Results

The main results of the paper can be stated as follows:

Theorem 2.1. (a) For t(1,1) we have

X

m=1

(2t)2m+2k m(2m+ 2k)¡2m

m

¢ = arcsin(t)

2

µ 2k

k

¶ +

k

X

j=1

µ 2k kj

(1)j+1 j2

+

k

X

j=1

(1)j µ

2k kj

¶ µ

2 arcsintsin(2jarcsint)

j +

cos(2jarcsint)

j2

.

(2)

(b) If we replace t by1t, we get another form

We use the basic method to prove various combinatorial identities where binomial coeffi-cients occur in the denominator. As a particular consequence of our results we get the sums

S1(k), S2(k), T1(k), T2(k) computed in [2] in a compact form.

3

Proofs of the Theorems

Proof of Theorem 2.1.

We start with the following identity, which was discovered by D. H. Lehmer [1]. If|x|<1,

(3)

If we replace x by√1x, we get another form of the identity (2):

X

m≥1

(1)m(2x)2m m¡2m

m

¢ =

−2x √

1 +x2log(x+

1 +x2)

If we multiply both members of the equation (2) by x2k−1 and then integrate, we obtain

X

m≥1

22mt2m+2k m(2m+ 2k)¡2m

m

¢ =

Z t

0

2x2k √

1x2 arcsinxdx.

The left-hand side of this equation can be written

Z arcsint

0

2x(sin(x))2kdx= (−1)k

22k−1 2k

X

j=0

µ 2k

j

¶ (1)j

Z arcsint

0

xexp(2ix(kj))dx

from which we get

Z arcsint

0

2x(sin(x))2kdx = (arcsint)2

22k

µ 2k

k

+ 1

22k−1 k

X

j=1

(1)j

µ 2k kj

¶ µ

τsin(2jτ)

j +

cos(2jτ)

2j2 −

1 2j2

where τ = arcsin(t). Finally we get

X

m≥1

(2t)2m+2k m(2m+ 2k)¡2m

m

¢ = (arcsint)

2

µ 2k

k

¶ +

k

X

j=1

µ 2k kj

(1)j+1 j2

+

k

X

j=1

(1)j

µ 2k kj

¶ µ

2(arcsint) sin(2jarcsint)

j +

cos(2jarcsint)

j2

,

which gives Theorem2.1.

Proof of Theorem 2.1.

If we integrate (2) from 0 to x we obtain

X

m≥1

(2x)2m m2¡2m

m

¢ = 2(arcsinx)

2

If we multiply both members of this equation byx2k−1 and then integrate, we obtain

X

m≥1

22mt2m+2k m2(2m+ 2k)¡2m

m

¢ =

Z t

0

2x2k−1(arcsinx)2dx.

The left-hand side of can be written Z t

0

2x2k−1(arcsinx)2dx= t

2k

k (arcsint) 2

− 1k

Z t

0

2x2k √

1x2 arcsinxdx.

By using the proof of Theorem 2.1 we get Theorem 2.2.

(4)

References

[1] D. H. Lehmer. Interesting series involving the central binomial coefficient. Amer. Math.

Monthly 92 (1985), 449–457.

[2] Jin-Hua Yang and Feng-Zhen Zhao, Sums involving binomial coefficients, Journal of

Integer Sequences 9 (2006), Article 06.4.2.

2000 Mathematics Subject Classification: Primary 11B65.

Keywords: binomial coefficients, integral.

Received December 26 2006; revised version received January 11 2007. Published inJournal

of Integer Sequences, January 15 2007.

Return to Journal of Integer Sequences home page.

Referensi

Dokumen terkait

Dimana sikap independen merupakan sikap dasar yang harus dimiliki oleh seorang auditor, apabila seorang auditor memiliki independensi yang tinggi maka ia tidak

Sebaran geographic tongue pada mahasiswa Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Gadjah Mada bervariasi, rasio penderita geographic tongue lebih banyak ditemukan

Perencanaan Keuangan adalah sebuah proses yang sistematis, menyeluruh, dan terencana untuk mengidentifikasikan dan menganalisa kebutuhan serta tujuan investasi seseorang

Pada hari ini Senin tanggal Dua Puluh Empat bulan April tahun Dua Ribu Tujuh Belas, (Senin, 24-04-2017), kami yang bertandatangan di bawah ini Pokja Unit Layanan

Dapat disimpulkan bahwa formula emulsi oral minyak kelapa murni dengan penampilan dan stabilita fisik yang paling baik adalah formula menggunakan emulgator PGA 20%.. Kata kunci:

Operations Research, menunjukkan pada kegiatan yang sedang berlangsung, dimana penelitian yang dilakukan bukan untuk menciptakan suatu yang baru, tapi menempel pada kegiatan yang

[r]

dengan mudah mencari data yang diperlukan untuk digunakan dalam