巴恩斯積分

巴恩斯積分（英語：Barnes integral），由英國數學家歐內斯特·巴恩斯所推導而得，涉及Γ函數乘積的周回積分運算，研究複分析的工具，因芬蘭數學家亞爾馬·梅林的部份貢獻，又稱「梅林－巴恩斯積分」，與廣義超幾何函數高度相關。

Barnes Integral 3D

Barnes Integral density plot

定義如下：

$B(\sigma ,\mu )={\frac {\Gamma (\sigma /2+1)*\Gamma (\sigma /2+1)}{2^{\mu +1}*\Gamma (\sigma /2-v/2+\mu /2+1)*\Gamma (\sigma /2+v/2+\mu /2+3/2)}}$

超幾何函數

已知超幾何函數時，巴恩斯積分如下而得

${}_{2}F_{1}(a,b;c;z)={\frac {\Gamma (c)}{\Gamma (a)\Gamma (b)}}{\frac {1}{2\pi i}}\int _{-i\infty }^{i\infty }{\frac {\Gamma (a+s)\Gamma (b+s)\Gamma (-s)}{\Gamma (c+s)}}(-z)^{s}\,ds.$

參考文獻

• Barnes, E.W. A new development of the theory of the hypergeometric functions. Proc. London Math. Soc. 1908, s2–6: 141–177. JFM 39.0506.01. doi:10.1112/plms/s2-6.1.141. 
• Barnes, E.W. A transformation of generalised hypergeometric series. Quarterly Journal of Mathematics. 1910, 41: 136–140. JFM 41.0503.01. 
• Gasper, George; Rahman, Mizan. Basic hypergeometric series. Encyclopedia of Mathematics and its Applications 96 2nd. Cambridge University Press. 2004. ISBN 978-0-521-83357-8. MR 2128719.