We discuss the perimeter generating function of d-dimensional staircase polygons and relate these to the generating function of the square of the d-dimensional multinomial coefficients. These are found to satisfy differential equations of order d-1. The equations are solved for d<5, and the singularity structure deduced for all values of d. The connection with complete elliptic integrals, Heun functions and lattice Green functions is also found. The original article by A. J. Guttmann and T. Prellberg can be found in [4].
k1+... +kd |
k1,... ,kd |
n |
k1,... ,kd |
Zd(x1,... ,xd)= |
|
|
2 x |
|
··· x |
|
. |
H(x1,... ,xd)= |
|
xi2+2Gd(x1,... ,xd). |
Z(x)= |
|
. |
Sn(d)= |
|
|
2. |
n |
k |
2n |
n |
G2(x2)= |
|
( | 1-2x2-(1-4x2)1/2 | ) | . |
Sn(d)= |
|
|
2Sm(d-1). |
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
Zd(x2)~ |
|
Z3(x2)=F |
æ ç ç è |
|
,- |
|
;1,1,1,1;x2 |
ö ÷ ÷ ø |
= |
|
F |
æ ç ç è |
|
,- |
|
;1,1,1,1; |
|
ö ÷ ÷ ø |
. |
F |
æ ç ç è |
|
,- |
|
;1,1,1,1;x3 |
ö ÷ ÷ ø |
= | ( | P3(t) | ) |
|
æ ç ç è |
1- |
|
x1 |
ö ÷ ÷ ø |
|
( | 1-x1 | ) |
|
æ ç ç è |
1- |
|
x3 |
ö ÷ ÷ ø |
|
, |
x3 |
|
x2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
x1 |
|
x | =t2. |
P3(t)= |
æ ç ç è |
1- |
|
x1 |
ö ÷ ÷ ø |
|
(1-x1)-1 |
æ ç ç è |
|
ö ÷ ÷ ø |
|
K(k+)K(k-) |
k |
|
= |
|
± |
|
( | 4-x2 | ) |
|
- |
|
(2-x2)(1-x2) |
|
, |
Z4(x2) |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
(4) |
k |
|
= |
|
±8x2 | ( | 1-4x2 | ) |
|
- |
|
(1-8x2)(1-16x2) |
|
. |
Pf.c.c.(z)= |
|
æ ç ç è |
F |
æ ç ç è |
4,- |
|
; |
|
, |
|
,1, |
|
; |
|
ö ÷ ÷ ø |
ö ÷ ÷ ø |
|
Pdiam(z)= |
æ ç ç è |
F |
æ ç ç è |
4,- |
|
; |
|
, |
|
,1, |
|
;z2 |
ö ÷ ÷ ø |
ö ÷ ÷ ø |
|
. |
J |
|
(z)= |
|
|
Yn(z)= |
|
|
Yn(z)= |
é ê ê ë |
|
-(-1)n |
|
ù ú ú û |
|
. |
H |
|
=J |
|
(z)+iY |
|
(z), H |
|
=J |
|
(z)-iY |
|
(z). |
I |
|
(z)= |
|
|
. |
Kn(z)= |
|
|
æ ç ç è |
|
ö ÷ ÷ ø |
. |
K |
|
(z)= |
|
æ ç ç è |
|
ö ÷ ÷ ø |
. |
(m!)2 |
|
e-s |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
I0(z) |
|
|
|
|
|
. |
j(z):=I0 | ( | 2(z)1/2 | ) | = |
|
|
. |
|
j(xi) , |
Borel |
æ ç ç è |
|
snxn |
ö ÷ ÷ ø |
= |
|
|
. |
Zd(x)= | ( | Borel(-2) | ) | ( | j(x)d | ) | . |
P4(z) |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
P4(z) |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
(n1!n2!n3!n4)-2=22n |
|
|
=22nSn |
P4(z) = | ó õ |
|
e-sI04(sz) ds = |
|
z2n(2n)! |
|
|
. |
(1/2)n-k=G(n-k+1/2)/G(1/2)= |
|
and (n-k)!= |
|
Sn= |
|
å |
|
= |
|
4F3 |
é ë |
|
1 |
ù û |
An= |
|
4F3 |
é ë |
|
1 |
ù û |
. |
Pd(z)= |
|
ó õ |
··· | ó õ |
|
|
= | ó õ |
|
e-sI0(sz/d) ds= |
|
ó õ |
|
|
du |
with | Zd(x)= | ó õ |
|
tK0(t)I0d(xt) dt. |
This document was translated from LATEX by HEVEA.