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Selberg integral

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684: 232: 1510: 679:{\displaystyle {\begin{aligned}S_{n}(\alpha ,\beta ,\gamma )&=\int _{0}^{1}\cdots \int _{0}^{1}\prod _{i=1}^{n}t_{i}^{\alpha -1}(1-t_{i})^{\beta -1}\prod _{1\leq i<j\leq n}|t_{i}-t_{j}|^{2\gamma }\,dt_{1}\cdots dt_{n}\\&=\prod _{j=0}^{n-1}{\frac {\Gamma (\alpha +j\gamma )\Gamma (\beta +j\gamma )\Gamma (1+(j+1)\gamma )}{\Gamma (\alpha +\beta +(n+j-1)\gamma )\Gamma (1+\gamma )}}\end{aligned}}} 1976: 975: 1194: 1681: 224: 711: 1505:{\displaystyle {\frac {1}{(2\pi )^{n/2}}}\int _{-\infty }^{\infty }\cdots \int _{-\infty }^{\infty }\prod _{i=1}^{n}e^{-t_{i}^{2}/2}\prod _{1\leq i<j\leq n}|t_{i}-t_{j}|^{2\gamma }\,dt_{1}\cdots dt_{n}=\prod _{j=1}^{n}{\frac {\Gamma (1+j\gamma )}{\Gamma (1+\gamma )}}.} 1122: 1971:{\displaystyle {\frac {1}{(2\pi )^{n/2}}}\int \cdots \int \left|\prod _{r}{\frac {2(x,r)}{(r,r)}}\right|^{\gamma }e^{-(x_{1}^{2}+\cdots +x_{n}^{2})/2}dx_{1}\cdots dx_{n}=\prod _{j=1}^{n}{\frac {\Gamma (1+d_{j}\gamma )}{\Gamma (1+\gamma )}}} 50: 1612: 970:{\displaystyle \int _{0}^{1}\cdots \int _{0}^{1}\left(\prod _{i=1}^{k}t_{i}\right)\prod _{i=1}^{n}t_{i}^{\alpha -1}(1-t_{i})^{\beta -1}\prod _{1\leq i<j\leq n}|t_{i}-t_{j}|^{2\gamma }\,dt_{1}\cdots dt_{n}} 981: 237: 2291: 1186: 1638: 1539: 1998:
gave a uniform proof for all crystallographic reflection groups. Several years later he proved it in full generality, making use of computer-aided calculations by Garvan.
219:{\displaystyle Re(\alpha )>0,Re(\beta )>0,Re(\gamma )>-\min \left({\frac {1}{n}},{\frac {Re(\alpha )}{n-1}},{\frac {Re(\beta )}{n-1}}\right)} 2165: 1544: 2223: 2139: 1117:{\displaystyle =S_{n}(\alpha ,\beta ,\gamma )\prod _{j=1}^{k}{\frac {\alpha +(n-j)\gamma }{\alpha +\beta +(2n-j-1)\gamma }}.} 2171: 2218:. Pure and Applied Mathematics (Amsterdam). Vol. 142 (3rd ed.). Elsevier/Academic Press, Amsterdam. 1650:
It is the partition function for a gas of point charges moving on a line that are attracted to the origin.
1142: 1617: 2390: 2131: 705:
Aomoto proved a slightly more general integral formula. With the same conditions as Selberg's formula,
2095: 1518: 2126:
Andrews, George; Askey, Richard; Roy, Ranjan (1999). "The Selberg integral and its applications".
694: 2164: 2094: 2362: 2323: 2303: 2276: 2233: 2200: 2180: 2149: 2034: 2370: 8: 690: 2307: 2184: 2327: 2075: 2057: 2048:
Forrester, Peter J.; Warnaar, S. Ole (2008). "The importance of the Selberg integral".
1994:
are the degrees of the generators of the ring of invariants of the reflection group.
2264: 2219: 2135: 2346: 2331: 2079: 2366: 2311: 2256: 2188: 2108: 2067: 2347:"Dunkl operators, Bessel functions and the discriminant of a finite Coxeter group" 2071: 2358: 2319: 2272: 2229: 2196: 2145: 2030: 2384: 2268: 2112: 28: 36: 1662: 20: 2315: 2192: 2260: 2017: 2130:. Encyclopedia of Mathematics and its Applications. Vol. 71. 2062: 693:
for well poised hypergeometric series, and some special cases of
2166:"Statistical theory of the energy levels of complex systems. V" 1661:
conjectured the following extension of Mehta's integral to all
2247:
Macdonald, I. G. (1982). "Some conjectures for root systems".
1607:{\displaystyle t_{i}={\frac {1+t'_{i}/{\sqrt {2\alpha }}}{2}}} 2292:"Some applications of hypergeometric shift operators" 1684: 1620: 1547: 1521: 1197: 1145: 984: 714: 235: 53: 2016: 1970: 1632: 1606: 1533: 1504: 1180: 1116: 969: 678: 218: 2382: 2047: 123: 2125: 1128: 1647:, who were unaware of Selberg's earlier work. 1665:, Mehta's original case corresponding to the 42: 2163:Mehta, Madan Lal; Dyson, Freeman J. (1963). 700: 2162: 1644: 2246: 2061: 1658: 1515:It is a corollary of Selberg, by setting 1398: 937: 459: 2014: 1653: 2383: 2092: 1127:A proof is found in Chapter 8 of 2344: 2289: 2249:SIAM Journal on Mathematical Analysis 2213: 1995: 2101:The Quarterly Journal of Mathematics 1985:of the roots system and the numbers 1181:{\displaystyle Re(\gamma )>-1/n} 1134: 13: 1947: 1917: 1633:{\displaystyle \alpha \to \infty } 1627: 1478: 1455: 1268: 1263: 1247: 1242: 651: 606: 571: 550: 529: 14: 2402: 2096:"On the complex Selberg integral" 697:. This is a corollary of Aomoto. 2018:"Remarks on a multiple integral" 2172:Journal of Mathematical Physics 1981:The product is over the roots 1541:, and change of variables with 1129:Andrews, Askey & Roy (1999) 2338: 2283: 2240: 2207: 2156: 2119: 2086: 2041: 2008: 1962: 1950: 1942: 1920: 1848: 1806: 1781: 1769: 1764: 1752: 1701: 1691: 1624: 1534:{\displaystyle \alpha =\beta } 1493: 1481: 1473: 1458: 1385: 1356: 1214: 1204: 1158: 1152: 1102: 1081: 1061: 1049: 1016: 998: 924: 895: 851: 831: 666: 654: 648: 642: 624: 609: 601: 595: 583: 574: 568: 553: 547: 532: 446: 417: 373: 353: 268: 250: 194: 188: 159: 153: 114: 108: 90: 84: 66: 60: 1: 2072:10.1090/S0273-0979-08-01221-4 2001: 7: 689:Selberg's formula implies 10: 2407: 2132:Cambridge University Press 43:Selberg's integral formula 2214:Mehta, Madan Lal (2004). 701:Aomoto's integral formula 35:dimensions introduced by 1645:Mehta & Dyson (1963) 1643:This was conjectured by 27:is a generalization of 2351:Compositio Mathematica 2113:10.1093/qmath/38.4.385 2015:Selberg, Atle (1944). 1972: 1913: 1634: 1608: 1535: 1506: 1451: 1293: 1182: 1118: 1039: 971: 809: 773: 680: 525: 331: 220: 2050:Bull. Amer. Math. Soc 1973: 1893: 1635: 1609: 1536: 1507: 1431: 1273: 1183: 1119: 1019: 972: 789: 753: 681: 499: 311: 221: 16:Mathematical function 2345:Opdam, E.M. (1993). 2290:Opdam, E.M. (1989). 1682: 1654:Macdonald's integral 1618: 1545: 1519: 1195: 1143: 982: 712: 233: 51: 2308:1989InMat..98....1O 2185:1963JMP.....4..713M 1847: 1823: 1663:finite root systems 1582: 1316: 1272: 1251: 830: 747: 729: 352: 310: 292: 29:Euler beta function 2316:10.1007/BF01388841 2093:Aomoto, K (1987). 2023:Norsk Mat. Tidsskr 1968: 1833: 1809: 1745: 1630: 1604: 1570: 1531: 1502: 1354: 1302: 1255: 1234: 1178: 1114: 967: 893: 810: 733: 715: 695:Dyson's conjecture 676: 674: 415: 332: 296: 278: 216: 2391:Special functions 2225:978-0-12-088409-4 2193:10.1063/1.1704009 2141:978-0-521-62321-6 2128:Special functions 1966: 1785: 1736: 1719: 1602: 1596: 1497: 1327: 1232: 1109: 866: 670: 388: 209: 174: 139: 2398: 2375: 2374: 2342: 2336: 2335: 2287: 2281: 2280: 2244: 2238: 2237: 2211: 2205: 2204: 2168: 2160: 2154: 2153: 2123: 2117: 2116: 2098: 2090: 2084: 2083: 2065: 2045: 2039: 2038: 2020: 2012: 1977: 1975: 1974: 1969: 1967: 1965: 1945: 1938: 1937: 1915: 1912: 1907: 1889: 1888: 1873: 1872: 1860: 1859: 1855: 1846: 1841: 1822: 1817: 1797: 1796: 1791: 1787: 1786: 1784: 1767: 1747: 1744: 1720: 1718: 1717: 1716: 1712: 1686: 1659:Macdonald (1982) 1639: 1637: 1636: 1631: 1613: 1611: 1610: 1605: 1603: 1598: 1597: 1589: 1587: 1578: 1562: 1557: 1556: 1540: 1538: 1537: 1532: 1511: 1509: 1508: 1503: 1498: 1496: 1476: 1453: 1450: 1445: 1427: 1426: 1411: 1410: 1397: 1396: 1388: 1382: 1381: 1369: 1368: 1359: 1353: 1326: 1325: 1321: 1315: 1310: 1292: 1287: 1271: 1266: 1250: 1245: 1233: 1231: 1230: 1229: 1225: 1199: 1187: 1185: 1184: 1179: 1174: 1135:Mehta's integral 1123: 1121: 1120: 1115: 1110: 1108: 1067: 1041: 1038: 1033: 997: 996: 976: 974: 973: 968: 966: 965: 950: 949: 936: 935: 927: 921: 920: 908: 907: 898: 892: 865: 864: 849: 848: 829: 818: 808: 803: 788: 784: 783: 782: 772: 767: 746: 741: 728: 723: 691:Dixon's identity 685: 683: 682: 677: 675: 671: 669: 604: 527: 524: 513: 492: 488: 487: 472: 471: 458: 457: 449: 443: 442: 430: 429: 420: 414: 387: 386: 371: 370: 351: 340: 330: 325: 309: 304: 291: 286: 249: 248: 225: 223: 222: 217: 215: 211: 210: 208: 197: 180: 175: 173: 162: 145: 140: 132: 25:Selberg integral 2406: 2405: 2401: 2400: 2399: 2397: 2396: 2395: 2381: 2380: 2379: 2378: 2343: 2339: 2288: 2284: 2261:10.1137/0513070 2255:(6): 988–1007. 2245: 2241: 2226: 2216:Random matrices 2212: 2208: 2161: 2157: 2142: 2124: 2120: 2091: 2087: 2046: 2042: 2013: 2009: 2004: 1993: 1946: 1933: 1929: 1916: 1914: 1908: 1897: 1884: 1880: 1868: 1864: 1851: 1842: 1837: 1818: 1813: 1802: 1798: 1792: 1768: 1748: 1746: 1740: 1735: 1731: 1730: 1708: 1704: 1700: 1690: 1685: 1683: 1680: 1679: 1674: 1656: 1619: 1616: 1615: 1588: 1583: 1574: 1563: 1561: 1552: 1548: 1546: 1543: 1542: 1520: 1517: 1516: 1477: 1454: 1452: 1446: 1435: 1422: 1418: 1406: 1402: 1389: 1384: 1383: 1377: 1373: 1364: 1360: 1355: 1331: 1317: 1311: 1306: 1298: 1294: 1288: 1277: 1267: 1259: 1246: 1238: 1221: 1217: 1213: 1203: 1198: 1196: 1193: 1192: 1170: 1144: 1141: 1140: 1137: 1068: 1042: 1040: 1034: 1023: 992: 988: 983: 980: 979: 961: 957: 945: 941: 928: 923: 922: 916: 912: 903: 899: 894: 870: 854: 850: 844: 840: 819: 814: 804: 793: 778: 774: 768: 757: 752: 748: 742: 737: 724: 719: 713: 710: 709: 703: 673: 672: 605: 528: 526: 514: 503: 490: 489: 483: 479: 467: 463: 450: 445: 444: 438: 434: 425: 421: 416: 392: 376: 372: 366: 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Index

mathematics
Euler beta function
Atle Selberg
Dixon's identity
Dyson's conjecture
Andrews, Askey & Roy (1999)
Mehta & Dyson (1963)
Macdonald (1982)
finite root systems
Opdam (1989)
"Remarks on a multiple integral"
MR
0018287
arXiv
0710.3981
doi
10.1090/S0273-0979-08-01221-4
S2CID
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"On the complex Selberg integral"
doi
10.1093/qmath/38.4.385
Cambridge University Press
ISBN
978-0-521-62321-6
MR
1688958
"Statistical theory of the energy levels of complex systems. V"
Journal of Mathematical Physics
Bibcode

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