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1.1
Für und ist
.
Unter Verwendung der Binomialreihe ist
.
Also ist .
Wegen
konvergiert die Reihe auch unter der bloßen Bedingung .
Und wird sich auch ohne die Bedingung durch analytisch fortsetzen lassen.
1.2
Diese Formel ist äquivalent zur Formel für .
Ersetze hierzu durch und analog durch .
gleichbedeutend mit
Führe nun die Umbennenung durch.
Und ist äquivalent zu bzw. .
2
Nach der Formel von Dixon ist
.
Für jedes geht der Ausdruck in eckigen Klammern gegen wenn man gehen lässt.
Denn es gilt und für .
3.1
Betrachte die Funktion .
besitzt einfache Polstellen bei
bei
bei
Es gibt eine Folge von Quadraten mit , so dass gegen null geht.
Also muss die Summe aller Residuen von gleich null sein.
ist
und ist .
Nach der Formel
ist das
.
Nach der Gaußschen Formel ist
.
Also ist .
Vertauscht man die Rollen von und , so ist
.
Somit ist ,
wobei ist.
Da die Summe aller Residuen null ergibt, ist also
.
3.2
In der Dougall'schen Formel
für ersetze und .
Kürzt man und heraus und substituiert , so gilt
für .
4
ist aus Symmetriegründen
.
Und das ist nach Substitution gleich
Wegen ist nun
.
Nach dem Selberg Integral in zwei Variablen ist .
Also ist .
Substituiert man , so ist
.
5
- .
Es ist .
Ersetzt man beim Integranden durch ,
so ist .
Hierbei ist .
Also stimmt mit überein.
6
7
Differenziere nach :
Ersetze durch :
Die Reihe ist nach Laufindexverschiebung gleich
.