ここでは、
b0 = p0
b0 + b1 + ... + bl = p1
b0 + 2b1 + ... + 2lbl = p2
...
b0 + lb1 + ... + llbl = pl
...
b0 + nb1 + ... + nlbl = pn
を辺々引いて b
i が解きやすくなるように右三角形にします。
各行から一つ上の行を引く、という操作を i 行目なら i - 1回行います。
引き算に b
i は関係無いので、係数だけ考えればよいです。
各行の係数を一括して考えるために各式を次のようにします。
1 + ix/1! + i2x2/2! + ... = yi (1)
p
i も係数が1の変数と考えます。
例えば、元の3番目の式から2番目の式を引くと、
b1 + 3b2 + ... + (2l - 1)bl = p3 - p2
となりますが、(1)の引き算も係数だけ見れば同じになります。
x/1! + 3x2/2! + ... + (2l - 1)xl/l! + ... = y3 - y2
項を後ろに追加して無限級数にしていますが、影響はありません。
こうするのは、(1)は次のように簡単になります。
eix = yi
ここで、
fi(x) = eix
fi0(x) = fi(x)
fij+1(x) = fij(x) - fi-1j(x)
とおきます。計算していくと、
fi1(x) = (ex - 1)e(i-1)x
fi2(x) = (ex - 1)2e(i-2)x
…
fii(x) = (ex - 1)i
となることが帰納的にわかります。
fii(x) = sum(iCkekx(-1)i-k, k=0,…,i)
f(j)ii(x) = sum(iCkekx(-1)i-kkj, k=0,…,i)
結局 b
j の各係数 a
ij は、
aij = f(j)ii(0) = sum(iCk(-1)i-kkj, k=0,…,i)
また、
fii(x) = (ex - 1)i
= (x + x2/2! + …)i
= xi + …
だから、
aij = 0 (j < i)
= i! (j = i)
右辺も同様に求まります。
もっとも、本当にこれに基づいて計算するほうが、
一つ一つ引き算を計算するより速いかどうかは確かめていません。