從我的這篇文章中,我們可以得到一個事實:

[公式]

因此, [公式]

[公式]

[公式]

其中, [公式]

1` [公式]

2` [公式]

[公式]

[公式]

[公式]

3` [公式]

[公式]

於是我們有 [公式]

[公式]

[公式]

其中, [公式] ,由區間再現公式

[公式]

[公式]

[公式]

[公式] [公式]

[公式]

[公式]

[公式]

[公式]

[公式]

[公式]

[公式]

[公式]

立得 [公式]

最後,

[公式]

[公式]

[公式]


[公式] 稍作變形得 [公式] 兩端以 [公式] 為積分變數做從 [公式][公式] 的積分,得

[公式][公式] 代入,得 [公式]


第一步,化簡

[公式]

其中[公式] 是卡塔蘭數

第二步,求解冪級數 [公式]

求導

[公式]

同乘 [公式]

[公式]

積分

[公式]

進一步化簡

[公式]

[公式]

其中 [公式] 是卡塔蘭數的生成函數, [公式]

將其代入,解之得

[公式]

再將 [公式] 帶入得到 [公式]

從而最終得到

[公式]

第三步,把 [公式] 帶入,得到所求為 [公式]


注意到展開 [公式] = [公式] ,於是考慮f(x)= [公式]

f(x)= [公式] = [公式] = [公式]

= [公式]

於是原級數=f(1)= [公式] = [公式]

= [公式] = [公式]

=2ln2=ln4


[公式]

[公式] 則有 [公式] 且:

[公式]

於是:

[公式]

附:藍色部分的證明

由二項式定理可得:

[公式]

其中:

[公式]

因此令 [公式] 可得 [公式]


在西西的大學生數學競賽輔導題上有 差一個係數的改編題

(最後兩邊同時乘以二即可得出正確答案)


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