คู่ Wilf–Zeilberger
ในทางคณิตศาสตร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาการจัดเรียงและการรวม (combinatorics)คู่ ฟังก์ชัน Wilf–Zeilbergerหรือคู่ WZคือคู่ฟังก์ชันที่สามารถใช้รับรองเอกลักษณ์ เชิงการจัดเรียงและการรวมบางอย่างได้ คู่ WZ ตั้งชื่อตามHerbert S. WilfและDoron Zeilbergerและมีบทบาทสำคัญในการประเมินผลรวมจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับสัมประสิทธิ์ทวินาม แฟกทอ เรียลและโดยทั่วไปแล้วอนุกรมไฮเปอร์จีโอเมตริก ใดๆ สามารถใช้คู่ WZ ของฟังก์ชันเพื่อหาผลรวมที่เทียบเท่าและง่ายกว่ามาก แม้ว่าการหาคู่ WZ ด้วยมือจะทำได้ยากในกรณีส่วนใหญ่ แต่อัลกอริทึมของ Gosperก็เป็นวิธีหนึ่งในการหาคู่ WZ ของฟังก์ชัน และสามารถนำไปใช้ในโปรแกรมการจัดการสัญลักษณ์ได้
คำนิยาม
ฟังก์ชันสองฟังก์ชันFและGจะประกอบกันเป็นคู่ WZ ได้ก็ต่อเมื่อเงื่อนไขสองข้อต่อไปนี้เป็นจริง:
คุณสมบัติ
จากนิยามจึงสรุปได้ว่า
เนื่องจากฟังก์ชันGเป็นแบบกล้องโทรทรรศน์ :
ดังนั้น,
นั่นคือ
ค่า คงที่นี้ไม่ขึ้นอยู่กับnสามารถหาค่าได้โดยการแทนค่าn = n สำหรับn ค่า ใดค่าหนึ่ง
ถ้าFและGเป็นคู่ WZ แสดงว่าทั้งสองคู่นี้สอดคล้องกับความสัมพันธ์ต่อไปนี้
ที่ไหนเป็นฟังก์ชันตรรกยะของnและkและเรียกว่าใบรับรองการพิสูจน์ WZ
ตัวอย่าง
สามารถใช้คู่ Wilf–Zeilberger เพื่อตรวจสอบเอกลักษณ์ได้
หารเอกลักษณ์ด้วยด้านขวามือของมัน:
ใช้ใบรับรองหลักฐาน
เพื่อตรวจสอบว่าด้านซ้ายมือไม่ขึ้นอยู่กับnโดยที่
ตอนนี้FและGจับคู่กันแบบ Wilf–Zeilberger แล้ว
เพื่อพิสูจน์ว่าค่าคงที่ทางด้านขวามือของสมการเอกลักษณ์คือ 1 ให้แทนค่าn = 0เป็นต้น
ดูเพิ่มเติม
- วิธี Almkvist–Zeilbergerเป็นวิธีที่คล้ายคลึงกันกับวิธี WZ สำหรับการประเมินอินทิกรัลจำกัด
- รายชื่อเอกลักษณ์ทางคณิตศาสตร์
ลิงก์ภายนอก
- อัลกอริทึมของ Gosperนำเสนอวิธีการสร้างคู่ WZ เมื่อมีอยู่จริง
- เว็บไซต์ Generatingfunctionologyให้รายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการรับรองตัวตนแบบ WZ