On a New Class of Integrals Involving Generalized Hypergeometric Functions

Abstract

In the theory of hypergeometric and generalized hypergeometric series, classical summation theorems such as those of Gauss, Gauss second, Bailey and Kummer for the series 2F1; Watson, Dixon, Whipple and Saalsh¨uz play a key role. Applications of the above mentioned summation theorems are well known. In our present investigation, we aim to evaluate twenty five new class of integrals involving generalized hypergeometric function in the form of a single integral of the form: ∫ 1 0 xc−1(1 − x)c−13F2 [ a, b, c + 1 2 1 2 (a + b + i + 1), 2c + j ; 4x(1 − x) ] dx for i, j = 0, ±1, ±2. The results are established with the help of the generalizations of the classical Watson’s summation theorem obtained earlier by Lavoie et al. [2]. Fifty interesting integrals in the form of two integrals (twenty five each) have also been given as special cases of our main findings

В теории гипергеометрических и обобщенных гипергеометрических функций классические теоремы суммирования, такие как теоремы Гаусса, Бейли и Каммера для серии 2F1; Уотсона, Диксона, Уиппла и Саалшуз, играют ключевую роль. Приложения вышеупомянутых теорем о суммировании хорошо известны. В нашем настоящем исследовании мы стремимся оценить двадцать пять новых классов интегралов, включающих обобщенную гипергеометрическую функцию в форме единого интеграла: ∫ 1 0 xc−1(1 − x)c−13F2 [ a, b, c + 1 2 1 2 (a + b + i + 1), 2c + j ; 4x(1 − x) ] dx for i, j = 0, ±1, ±2. Результаты устанавливаются с помощью обобщений теоремы классической суммы Уотсона, полученной ранее Лавойе и др. [2]. Пятьдесят интересных интегралов в форме двух видов интегралов (двадцать пять каждый) также были даны в качестве особых случаев наших основных результатов