<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.0 20120330//EN" "JATS-journalpublishing1.dtd"><article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">VMSTA</journal-id>
<journal-title-group><journal-title>Modern Stochastics: Theory and Applications</journal-title></journal-title-group>
<issn pub-type="epub">2351-6054</issn>
<issn pub-type="ppub">2351-6046</issn>
<issn-l>2351-6046</issn-l>
<publisher>
<publisher-name>VTeX</publisher-name><publisher-loc>Mokslininkų g. 2A, 08412 Vilnius, Lithuania</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">VMSTA163</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.15559/20-VMSTA163</article-id>
<article-categories><subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories>
<title-group>
<article-title>Geometric branching reproduction Markov processes</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Tchorbadjieff</surname><given-names>Assen</given-names></name><email xlink:href="mailto:atchorbadjieff@math.bas.bg">atchorbadjieff@math.bas.bg</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta163_aff_001"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Mayster</surname><given-names>Penka</given-names></name><email xlink:href="mailto:penka.mayster@math.bas.bg">penka.mayster@math.bas.bg</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta163_aff_001"/><xref ref-type="corresp" rid="cor1">∗</xref>
</contrib>
<aff id="j_vmsta163_aff_001">Institute of Mathematics and Informatics, <institution>Bulgarian Academy of Sciences</institution>, Acad. G. Bonchev street, Bloc 8, 1113 Sofia, <country>Bulgaria</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>∗</label>Corresponding author.</corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="ppub"><year>2020</year></pub-date>
<pub-date pub-type="epub"><day>30</day><month>9</month><year>2020</year></pub-date><volume>7</volume><issue>4</issue><fpage>357</fpage><lpage>378</lpage>
<history>
<date date-type="received"><day>7</day><month>6</month><year>2020</year></date>
<date date-type="rev-recd"><day>20</day><month>9</month><year>2020</year></date>
<date date-type="accepted"><day>20</day><month>9</month><year>2020</year></date>
</history>
<permissions><copyright-statement>© 2020 The Author(s). Published by VTeX</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year>
<license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>Open access article under the <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</ext-link> license.</license-p></license></permissions>
<abstract>
<p>We present a model of a continuous-time Markov branching process with the infinitesimal generating function defined by the geometric probability distribution. It is proved that the solution of the backward Kolmogorov equation is expressed by the composition of special functions – Wright function in the subcritical case and Lambert-W function in the critical case. We found the explicit form of conditional limit distribution in the subcritical branching reproduction. In the critical case, the extinction probability and probability mass function are expressed as a series containing Bell polynomial, Stirling numbers, and Lah numbers.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<label>Keywords</label>
<kwd>Branching process</kwd>
<kwd>Lagrange inversion</kwd>
<kwd>Gauss hypergeometric</kwd>
<kwd>Wright</kwd>
<kwd>Lambert-W functions</kwd>
<kwd>extinction probability</kwd>
</kwd-group>
<kwd-group kwd-group-type="MSC2010">
<label>2010 MSC</label>
<kwd>11B73</kwd>
<kwd>33C05</kwd>
<kwd>60J80</kwd>
</kwd-group>
<funding-group>
<award-group>
<funding-source xlink:href="https://doi.org/10.13039/501100003336">Bulgarian National Science Fund</funding-source>
<award-id>KP-06-H22/3</award-id>
</award-group>
<funding-statement>This research has been partially supported by the Bulgarian National Science Fund, grant No KP-06-H22/3. </funding-statement>
</funding-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="j_vmsta163_s_001">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>Any time-homogeneous Markov branching process (MBP) <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_001"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(t),t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, is defined and studied by its probability generating function (p.g.f.) <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_002"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(t,s),|s|<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, as an unique solution of the Kolmogorov equations [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_001">1</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_007">7</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_019">19</xref>]. The backward Kolmogorov equation is nonlinear, of the type separate differentials, due to the time-homogeneous property. First of all, we find the indefinite integral primitive. Then, in order to respect the initial conditions, it is essential to define the inverse function of the primitive. We apply the Lagrange inversion method as it is shown in many books and articles [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_003">3</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_008">8</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_012">12</xref>].</p>
<p>The correspondence between MBP and integer-valued positive Lévy processes is noted in the books [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_009">9</xref>], page 236, and [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_001">1</xref>], page 126. The geometric distribution is present in many application models, mainly in biology and epidemiology. However, the most important implementation is in statistical physics, where it is known as Bose-Einstein distribution [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_020">20</xref>].</p>
<p>In the present text, we are focused on the subcritical and critical infinitesimal geometric branching reproductions. We prove that the p.g.f. <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_003"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(t,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the subcritical case is expressed as a composition of Gauss hypergeometric and Wright functions. Many special cases of the Wright function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_004"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${_{1}}{\Psi _{1}}(\alpha ,a;\beta ,b;z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are considered in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_011">11</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_016">16</xref>]. The numerical evaluation of the Wright function is studied in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_010">10</xref>]. The Laplace transform pairs related to the Mittag-Leffler functions and the reduced Wright functions is surveyed in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_011">11</xref>]. We remark that in our model, for the subcritical MBP with mean of reproduction <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_005"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0<m<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the parameters of the Wright function are <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_006"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha =a=m$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_007"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$-1<\beta =m-1<0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_008"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$b=m+1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The principal parameter, defining the domain of convergence is equal to <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_009"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1+\beta -\alpha =1+(m-1)-m=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_016">16</xref>]. The factorial moments of <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_010"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(t),t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, are presented by series containing the partial Bell polynomials [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_021">21</xref>]. The conditional limit distribution is defined in its explicit form. It is a new unimodal integer-valued distribution supported by <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_011"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(1,2,\dots )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Its index of dispersion depends on the solution of a transcendental equation.</p>
<p>In the critical case, the p.g.f. <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_012"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(t,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is defined by the composition of the Lambert-W function and linear-fractional one. The probability mass function (p.m.f.) of <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_013"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_014"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, is expressed by the values of the Lambert-W function at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_015"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x={e^{Kt+1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and can be calculated by using any corresponding software packages. The agreement between Lagrange inversion method and series expansion of the Lambert-W function is confirmed at the approximation of the extinction probability.</p>
<p>The Lambert-<italic>W</italic> function is considered as the real-valued composite inverse function of the function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_016"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V(x)=x{e^{x}},x\ge -1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The properties and many applications of the Lambert-W function are provided in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_005">5</xref>]. The sequence of series and derivatives of <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_017"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$W(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are studied in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_004">4</xref>]. The new probability property such that <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_018"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$W(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a Bernstein function is developed in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_015">15</xref>]. The computation of Lambert W-functions without transcendental function evaluations is considered in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_006">6</xref>]. A historical review is given in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_002">2</xref>].</p>
<p>The main convenience of the obtained results based on special functions is computation simplicity. It is not a novelty and there are many applications. The most important ones are related to the multi-body computational problems, firstly noticed in the numeric calculation of the eigenstates of hydrogen molecular ion <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_019"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${H^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The effective solution was obtained by using the Lambert-W function, which becomes a common method for solving similar problems in Physics [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_013">13</xref>]. The best advantage of using Lambert-W is the effective approach to the solution of slowly convergent series expansions [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_017">17</xref>]. It is possible due to very well studied properties and well-developed software packages, noted in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_005">5</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_006">6</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_022">22</xref>].</p>
<p>We began our work on the infinitesimal geometric branching mechanism following the methods of branching processes theory and Lagrange inversion. Using them, we extended our results to obtain a computational effective generalisation based on Lambert-W and Wright functions. Some of the improvements are demonstrated by easily computed numerical applications.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta163_s_002">
<label>2</label>
<title>Subcritical geometric branching</title>
<p>The studied geometric branching reproduction process <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_020"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(t),t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, is a time-homogeneous MBP starting with one particle as initial condition. Its Markov property is guaranteed by the assumption that the lifetime of particles is an exponentially distributed random variable with a constant parameter <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_021"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The reproduction is defined by the integer-valued random variable <italic>η</italic> representing the offspring numbers as follows, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_001">
<label>(1)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ P(\eta =k)=\frac{{m^{k}}}{{(1+m)^{k+1}}},\hspace{1em}k=0,1,\dots ,\hspace{1em}m>0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The parameter <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_022"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> defines the mean of the offspring numbers. In this notation the p.g.f. of the reproduction law is, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_002">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>″</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ h(s)=\frac{1}{1+m-ms},\hspace{1em}{h^{\prime }}(s)=\frac{m}{{(1+m-ms)^{2}}},\hspace{1em}{h^{\prime\prime }}(s)=\frac{2{m^{2}}}{{(1+m-ms)^{3}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The infinitesimal generating function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_023"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$f(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> present in the Kolmogorov equations is defined by the constant <italic>K</italic> and p.g.f. <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_024"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_003">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ f(s)=K(h(s)-s)=K\left(\frac{1}{1+m-ms}-s\right)=\frac{K(1-s)(1-ms)}{1+m(1-s)},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and has the following derivatives, for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_025"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=1,2,3,\dots $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_004">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {f^{\prime }}(s)=\frac{{f^{\prime }}(1)-Km(1-s)(2+m-ms)}{{(1+m-ms)^{2}}},\hspace{1em}{f^{(k)}}(s)=\frac{K{m^{k}}k!}{{(1+m-ms)^{k+1}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The p.g.f. of the number of particles alive at the time <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_026"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_005">
<label>(2)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(t,s)={\sum \limits_{k=0}^{\infty }}{s^{k}}P(X(t)=k|X(0)=1)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
yields the backward Kolmogorov equation 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_006">
<label>(3)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{\partial }{\partial t}\left(F(t,s)\right)=f\left(F(t,s)\right),\hspace{1em}F(0,s)=s.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The equation <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_027"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h(s)=s$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has two solutions, <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_028"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${s_{1}}=1/m$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_029"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${s_{2}}=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_030"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m={h^{{^{\prime }}}}(1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The value <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_031"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=1/m$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the fixed point for the p.g.f. <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_032"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and for its first derivative <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_033"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${h^{{^{\prime }}}}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The branching reproduction is classified as subcritical if <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_034"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0<m<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and critical if <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_035"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This classification is in accordance with the notion of ultimate extinction probability <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_036"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$q=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in both cases in consideration, subcritical and critical one. In particular, for the subcritical reproduction when <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_037"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0<m<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the first derivative <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_038"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${f^{\prime }}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is negative in the interval <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_039"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0\le s\le 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_007">
<label>(4)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {f^{\prime }}(0)=\frac{-K(1+m+{m^{2}})}{{(1+m)^{2}}}<0,\hspace{1em}{f^{\prime }}(1)=K(m-1)<0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
All derivatives for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_040"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=2,3,\dots $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, at the points <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_041"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_042"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are related by the constant <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_043"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(1+m)^{k+1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as follows, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_008">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {f^{(k)}}(0)=K\frac{k!{m^{k}}}{{(1+m)^{k+1}}},\hspace{1em}{f^{(k)}}(1)=Kk!{m^{k}},\hspace{1em}{f^{(k)}}(0)=\frac{{f^{(k)}}(1)}{{(1+m)^{k+1}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In the subcritical case, we study in parallel the p.g.f. <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_044"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(t,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the branching process <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_045"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(t),t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, defined by (<xref rid="j_vmsta163_eq_005">2</xref>) and equation (<xref rid="j_vmsta163_eq_006">3</xref>), and the function 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_009">
<label>(5)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(t,s)=1-F(t,s),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
satisfying the following non-linear equation: 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_010">
<label>(6)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{\partial R(t,s)}{\partial t}=-f(1-R(t,s)),\hspace{1em}R(0,s)=1-s.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In order to solve these equations (<xref rid="j_vmsta163_eq_006">3</xref>) and (<xref rid="j_vmsta163_eq_010">6</xref>), when <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_046"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${f^{\prime }}(1)<0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we define respectively the function 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_011">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{A}_{0}}(s)=\exp \left\{{f^{\prime }}(1){\int _{0}^{s}}\frac{dx}{f(x)}\right\},\hspace{1em}s\in [0,1),\hspace{1em}{\mathcal{A}_{0}}(0)=1,\hspace{1em}{\mathcal{A}_{0}}(1)=0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and the function 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_012">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{A}(s)=\exp \left\{{f^{\prime }}(1){\int _{0}^{s}}\frac{-dx}{f(1-x)}\right\},\hspace{1em}s\in [0,1),\hspace{1em}\mathcal{A}(0)=0,\hspace{1em}\mathcal{A}(1)=1,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_013">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{{\mathcal{A}^{\prime }_{0}}(s)}{{\mathcal{A}_{0}}(s)}=\frac{{f^{\prime }}(1)}{f(s)},\hspace{1em}\frac{{\mathcal{A}^{\prime }}(s)}{\mathcal{A}(s)}=\frac{-{f^{\prime }}(1)}{f(1-s)},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_014">14</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_001">1</xref>]. We remark that in the subcritical case 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_014">
<label>(7)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{f(s)}=\frac{-1}{{f^{\prime }}(1)}\left\{\frac{1}{1-s}-\frac{{m^{2}}}{1-ms}\right\},\hspace{1em}{f^{\prime }}(1)=K(m-1)<0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The solution of the indefinite integral is 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_015">
<label>(8)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \int \frac{dx}{f(x)}=\int \frac{-1}{{f^{\prime }}(1)}\left(\frac{1}{1-x}-\frac{{m^{2}}}{1-mx}\right)dx=\frac{1}{{f^{\prime }}(1)}\log \left(\frac{|1-x|}{|1-mx{|^{m}}}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Knowing the primitive (<xref rid="j_vmsta163_eq_015">8</xref>) of the equation (<xref rid="j_vmsta163_eq_006">3</xref>) we formulate the following lemma without proof.</p><statement id="j_vmsta163_stat_001"><label>Lemma 1.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_047"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(t),t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, be a subcritical time-homogeneous MBP with branching mechanism given by</italic> (<xref rid="j_vmsta163_eq_001">1</xref>) <italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_048"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0<m<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. The solution of the backward Kolmogorov equation</italic> (<xref rid="j_vmsta163_eq_006">3</xref>) <italic>satisfying</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_049"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(t,1)=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, is</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_016">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(t,s)={\mathcal{A}_{0}^{-1}}({e^{{f^{\prime }}(1)t}}{\mathcal{A}_{0}}(s)),\hspace{1em}{\mathcal{A}_{0}}(s)=\frac{1-s}{{(1-ms)^{m}}},\hspace{1em}s<1/m,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>respectively, the solution of the equation</italic> (<xref rid="j_vmsta163_eq_010">6</xref>) <italic>with</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_050"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R(t,1)=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, is</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_017">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(t,s)={\mathcal{A}^{-1}}({e^{{f^{\prime }}(1)t}}\mathcal{A}(1-s)),\hspace{1em}\mathcal{A}(s)=\frac{s}{{(1-m+ms)^{m}}},\hspace{1em}1-1/m<s.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_051"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}_{0}^{-1}}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_052"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}^{-1}}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>are the composite inverse functions, and</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_018">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{A}_{0}}(s)=\mathcal{A}(1-s),\hspace{1em}{\mathcal{A}_{0}^{-1}}(x)=1-{\mathcal{A}^{-1}}(x),\hspace{1em}-\infty <x<\infty .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>The mathematical expectation of the number of particles alive at the time <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_053"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the subcritical case has the following exponential decreasing behaviour, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_019">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ E[X(t)]=\exp \{{f^{\prime }}(1)t\}={e^{Mt}}<1,\hspace{1em}M={f^{\prime }}(1)=K(m-1)<0,\hspace{1em}m={h^{\prime }}(1).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The extinction probability to the positive time <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_054"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$P(X(t)=0)=F(t,0),t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, is expressed by the inversion function 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_020">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(t,0)={\mathcal{A}_{0}^{-1}}({e^{Mt}}{\mathcal{A}_{0}}(0))={\mathcal{A}_{0}^{-1}}({e^{Mt}}),\hspace{1em}{e^{Mt}}<1,\hspace{1em}{\mathcal{A}_{0}}(0)=1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Respectively, the survival probability is given as follows, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_021">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(t,0)={\mathcal{A}^{-1}}({e^{Mt}}\mathcal{A}(1))={\mathcal{A}^{-1}}({e^{Mt}})=1-{\mathcal{A}_{0}^{-1}}({e^{Mt}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We remark that at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_055"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=1/2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the functions <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_056"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}_{0}}(1/2)=\mathcal{A}(1/2)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the respective vertical asymptotes are left and right symmetric to <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_057"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=1/2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_058"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}_{0}}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is decreasing, concave and all its derivatives <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_059"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}_{0}^{(k)}}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are negative in the interval, <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_060"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s<1/m$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_061"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is increasing, concave, the consecutive derivatives are alternating positive and negative in the interval, <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_062"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s>1-1/m$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Namely, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_022">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{A}_{0}^{(2k)}}(s)={\mathcal{A}^{(2k)}}(1-s)<0,\hspace{1em}{\mathcal{A}_{0}^{(2k-1)}}(s)=-{\mathcal{A}^{(2k-1)}}(1-s)<0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In details, denoting the falling and rising factorials as follows: 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_023">
<label>(9)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↓</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>...</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {[x]_{n\downarrow }}=x(x-1)...(x-n+1)=\frac{\Gamma (x+1)}{\Gamma (x+1-n)},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_024">
<label>(10)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>...</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {[x]_{n\uparrow }}=x(x+1)...(x+n-1)=\frac{\Gamma (x+n)}{\Gamma (x)},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
we write the derivatives in the following form, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_025">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{A}^{(k)}}(s)=\frac{{(-1)^{k-1}}{[m]_{(k-1)\uparrow }}{\theta ^{k-1}}(k+ms)}{{(1-m)^{m}}{(1+\theta s)^{m+k}}},\hspace{1em}\theta =\frac{m}{1-m}>0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In particular, for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_063"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=1,2,\dots $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, at the points <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_064"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_065"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we have 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_026">
<label>(11)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {a_{k}}={\mathcal{A}^{(k)}}(0)=\frac{{(-1)^{k-1}}k{[m]_{(k-1)\uparrow }}{\theta ^{k-1}}}{{(1-m)^{m}}}={(-1)^{k}}{\mathcal{A}_{0}^{(k)}}(1),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_027">
<label>(12)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{A}^{(k)}}(1)=\frac{{(-1)^{k-1}}{[m]_{(k-1)\uparrow }}{\theta ^{k-1}}(k+m)}{{(1-m)^{m}}{(1+\theta )^{m+k}}}={(-1)^{k}}{\mathcal{A}_{0}^{(k)}}(0).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Obviously, the following relation follows from (<xref rid="j_vmsta163_eq_026">11</xref>) and (<xref rid="j_vmsta163_eq_027">12</xref>) 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_028">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{A}^{(k)}}(1)={\mathcal{A}^{(k)}}(0)\frac{k+m}{k{(1+\theta )^{m+k}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The range of the function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_066"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the whole real line <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_067"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(-\infty ,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It is considered as the domain of definition for the <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_068"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}^{-1}}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Knowing the derivatives (<xref rid="j_vmsta163_eq_026">11</xref>), we find the function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_069"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}^{-1}}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in its representation as an exponential generating function in the interval <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_070"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|x|<1/{m^{m+1}},0<m<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<sec id="j_vmsta163_s_003">
<label>2.1</label>
<title>Lagrange inversion and special functions</title>
<p>Now, we look for the properties of the composite inverse of the functions <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_071"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}_{0}}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_072"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_073"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and its inverse <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_074"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}^{-1}}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are some particular cases of the Wright function [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_011">11</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_016">16</xref>] 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_029">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {_{1}}{\Psi _{1}}(\alpha ,a;\beta ,b;z):={\sum \limits_{n=0}^{\infty }}\frac{\Gamma (\alpha n+a)}{\Gamma (\beta n+b)}\frac{{z^{n}}}{n!},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and the Gauss hypergeometric function [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_008">8</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_003">3</xref>] 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_030">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {_{2}}{F_{1}}(c,d;g;z):={\sum \limits_{k=0}^{\infty }}\frac{{[c]_{k\uparrow }}{[d]_{k\uparrow }}}{{[g]_{k\uparrow }}}\frac{{z^{k}}}{k!},{\hspace{1em}_{2}}{F_{1}}\left(c,d;d;z\right)={\left(\frac{1}{1-z}\right)^{c}},\hspace{1em}|z|<1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Obviously, knowing the notation <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_075"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta =\frac{m}{1-m}>0,0<m<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we see that the 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_031">
<label>(13)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{A}(s)=\frac{s}{{(1-m)^{m}}{(1+\theta s)^{m}}}{=_{2}}{F_{1}}(m,1;1;-\theta s)\frac{s}{{(1-m)^{m}}},\hspace{1em}|\theta s|<1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Using the previous definitions, it will be proved in the following theorem that for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_076"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|x|<1/{m^{m+1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_077"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0<m<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the inverse function 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_032">
<label>(14)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{A}^{-1}}(x){=_{1}}{\Psi _{1}}\left(m,m;m-1,m+1;\frac{mx}{{(1-m)^{1-m}}}\right)m(1-m)x.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p><statement id="j_vmsta163_stat_002"><label>Theorem 1.</label>
<p><italic>Let us consider the function</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_078"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}_{0}}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>given by</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_033">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{A}_{0}}(s)=\mathcal{A}(1-s)=\frac{1-s}{{(1-ms)^{m}}},\hspace{1em}0<m<1,\hspace{1em}{\mathcal{A}_{0}}(0)=1,\hspace{1em}{\mathcal{A}_{0}}(1)=0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Then for its composite inverse function is valid</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_034">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{A}_{0}^{-1}}(x)=1-{\mathcal{A}^{-1}}(x)=1-{\sum \limits_{k=1}^{\infty }}\frac{{b_{k}}{x^{k}}}{k!},\hspace{1em}|x|<1/{m^{m+1}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_035">
<label>(15)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↓</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {b_{k}}={(1-m)^{mk}}{\left(\frac{m}{1-m}\right)^{k-1}}{[mk]_{(k-1)\downarrow }}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta163_stat_003"><label>Proof.</label>
<p>First of all, we confirm the relation 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_036">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{A}_{0}^{-1}}({\mathcal{A}_{0}}(s))=1-{\mathcal{A}^{-1}}({\mathcal{A}_{0}}(s))=1-{\mathcal{A}^{-1}}(\mathcal{A}(1-s))=1-(1-s)=s.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_079"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is represented as an exponential generating function in the neighbourhood of zero <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_080"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|s|<1/\theta =(1-m)/m,0<m<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (<xref rid="j_vmsta163_eq_031">13</xref>), with coefficients <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_081"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${a_{k}}={\mathcal{A}^{(k)}}(0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (<xref rid="j_vmsta163_eq_026">11</xref>) as follows 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_037">
<label>(16)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{A}(s)={\sum \limits_{k=1}^{\infty }}\frac{k{(-1)^{k-1}}{[m]_{(k-1)\uparrow }}}{{(1-m)^{m}}}{\left(\frac{m}{1-m}\right)^{k-1}}\frac{{s^{k}}}{k!},\hspace{1em}{a_{1}}=\frac{1}{{(1-m)^{m}}}>1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
To apply the Lagrange inversion method to it, we use the following representation, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_038">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{A}(s)=\frac{s}{g(s)},\hspace{1em}g(s)={(1-m)^{m}}{\left(1+\frac{ms}{1-m}\right)^{m}},\hspace{1em}g(0)={(1-m)^{m}}>0,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and obviously <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_082"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$g(1)=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_003">3</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_008">8</xref>]. Denote the inverse function in its series expansion as 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_039">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{A}^{-1}}(x)={\sum \limits_{k=1}^{\infty }}\frac{{b_{k}}{x^{k}}}{k!}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then the coefficients <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_083"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${b_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are given by the derivatives of the function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_084"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(g(s))^{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_085"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as follows, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_040">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {b_{k}}=\frac{{d^{k-1}}}{d{s^{k-1}}}{\left[{(g(s))^{k}}\right]_{s=0}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The Taylor series expansion of the function 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_041">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {(g(s))^{k}}={(1-m)^{mk}}{\left(1+\frac{ms}{1-m}\right)^{mk}},\hspace{1em}mk>0,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is given by the binomial coefficients as follows, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_042">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↓</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {(g(s))^{k}}={(1-m)^{mk}}{\sum \limits_{j=0}^{\infty }}{\left(\frac{ms}{1-m}\right)^{j}}\frac{{[mk]_{j\downarrow }}}{j!}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The derivative of the order <italic>j</italic> to this function at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_086"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_043">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↓</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{{d^{j}}}{d{s^{j}}}{[{(g(s))^{k}}]_{(s=0)}}={(1-m)^{mk}}{\left(\frac{m}{1-m}\right)^{j}}{[mk]_{j\downarrow }}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It is enough to take <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_087"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$j=k-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in order to obtain the coefficient <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_088"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${b_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta163_eq_035">15</xref>). Then 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_044">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↓</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{A}^{-1}}(x)={\sum \limits_{k=1}^{\infty }}{(1-m)^{mk}}{\left(\frac{m}{1-m}\right)^{k-1}}{[mk]_{(k-1)\downarrow }}\left(\frac{{x^{k}}}{k!}\right),\hspace{1em}{b_{1}}={(1-m)^{m}}<1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Applying the definition of decreasing factorials by Gamma function (<xref rid="j_vmsta163_eq_023">9</xref>, <xref rid="j_vmsta163_eq_024">10</xref>), 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_045">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{\Gamma (mk+1)}{\Gamma (mk+1-k+1)}=\frac{mk\Gamma (mk)}{\Gamma ((m-1)k+2)}=\frac{mk\Gamma (m(k-1)+m)}{\Gamma ((m-1)(k-1)+m+1)}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
we find 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_046">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{A}^{-1}}(x)=m(1-m)x{\sum \limits_{k=1}^{\infty }}{\left(\frac{m}{{(1-m)^{1-m}}}\right)^{k-1}}\frac{\Gamma (m(k-1)+m)}{\Gamma ((m-1)(k-1)+m+1)}\frac{{x^{k-1}}}{(k-1)!}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The change of variable <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_089"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k-1=j$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> leads to the representation (<xref rid="j_vmsta163_eq_032">14</xref>).</p>
<p>We remark that the coefficients <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_090"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${b_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are either positive, zero or negative, due to the decreasing factorials. It is confirmed, when the reflection formulas for Gamma function 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_047">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \Gamma (z)\Gamma (-z)=\frac{-\pi }{z\sin (\pi z)},\hspace{1em}\Gamma (z)\Gamma (1-z)=\frac{\pi }{\sin (\pi z)},\hspace{1em}z\ne 0,\pm 1,\pm 2,\dots ,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
are applied on the representation 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_048">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↓</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {[mk]_{(k-1)\downarrow }}=\frac{\Gamma (mk+1)}{\Gamma (1+(1-(1-m)k))}=\frac{\Gamma (mk+1)\Gamma ((1-m)k)\sin (\pi (1-m)k)}{\pi (1-(1-m)k)}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Obviously, for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_091"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k(1-m)=j,j=2,3,\dots $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the value <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_092"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${b_{k}}=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. By this reason, in the considered case, the function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_093"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}^{-1}}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is not a p.g.f..</p>
<p>The radius of convergence of the series expansion 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_049">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↓</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{A}^{-1}}(x)={\sum \limits_{k=1}^{\infty }}\frac{{b_{k}}{x^{k}}}{k!},\hspace{1em}{b_{k}}={\left(\frac{m}{{(1-m)^{1-m}}}\right)^{k}}\frac{(1-m){[mk]_{(k-1)\downarrow }}}{m},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is calculated with a root test based on 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_050">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mroot><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:mroot><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mroot><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↓</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:mroot></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{k\to \infty }{\limsup }\sqrt[k]{\frac{|{b_{k}}|}{k!}}=\left(\frac{m}{{(1-m)^{1-m}}}\right)\underset{k\to \infty }{\limsup }\sqrt[k]{\frac{(1-m)|{[mk]_{(k-1)\downarrow }}|}{mk!}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and Stiling’s formula for the Gamma function. When <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_094"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we have 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_051">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \Gamma (mk+1)\sim \sqrt{2\pi mk}{\left(\frac{mk}{e}\right)^{mk}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_052">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ k!\sim \sqrt{2\pi k}{\left(\frac{k}{e}\right)^{k}},\hspace{1em}\Gamma ((1-m)k)\sim \frac{\sqrt{2\pi (1-m)k}}{(1-m)k}{\left(\frac{(1-m)k}{e}\right)^{(1-m)k}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We extract the multiple 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_053">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\left\{{\left(\frac{mk}{e}\right)^{m}}{\left(\frac{(1-m)k}{e}\right)^{(1-m)}}\frac{e}{k}\right\}^{k}}={\{{m^{m}}{(1-m)^{1-m}}\}^{k}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then, obviously, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_054">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mroot><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:mroot><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mroot><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:mroot><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{k\to \infty }{\limsup }\sqrt[2k]{\frac{2\pi (1-m)}{mk}}=1,\hspace{1em}\underset{k\to \infty }{\limsup }\sqrt[k]{|\sin (\pi (1-m)k)|}=1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
And finally, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_055">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mroot><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:mroot><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{k\to \infty }{\limsup }\sqrt[k]{\frac{|{b_{k}}|}{k!}}=\left(\frac{m}{{(1-m)^{1-m}}}\right)\{{m^{m}}{(1-m)^{1-m}}\}={m^{1+m}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We obtain the radius of convergence of the series expansion to the inverse function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_095"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}^{-1}}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in dependence of the parameter <italic>m</italic> as follows, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_056">
<label>(17)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R({\mathcal{A}^{-1}})(m)=\frac{1}{{m^{1+m}}}>1,\hspace{1em}0<m<1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
 □</p></statement>
<p>In particular, when the parameter <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_096"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0<m<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a rational number then the inverse function can be calculated as a solution of corresponding algebraic equation. For example, when <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_097"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m=1/2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> then 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_057">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{A}(s)=\frac{\sqrt{2}s}{\sqrt{1+s}},\hspace{1em}{\mathcal{A}^{-1}}(x)=\frac{x(x+\sqrt{{x^{2}}+8})}{4},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and if <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_098"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m=1/3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> then 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_058">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mroot><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mroot><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mroot><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mroot></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mroot><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mroot></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:mroot><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>81</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mroot><mml:mo>+</mml:mo><mml:mroot><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>81</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mroot></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{A}(s)=\frac{\sqrt[3]{3}s}{\sqrt[3]{2+s}},\hspace{1em}{\mathcal{A}^{-1}}(x)=\frac{x}{\sqrt[3]{3}}\left\{\sqrt[3]{1+\sqrt{1-\frac{{x^{3}}}{81}}}+\sqrt[3]{1-\sqrt{1-\frac{{x^{3}}}{81}}}\right\},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and if <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_099"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m=2/3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> then 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_059">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mroot><mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mroot><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mroot><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mroot></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{A}(s)=\frac{\sqrt[3]{9}s}{\sqrt[3]{{(1+2s)^{2}}}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_060">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mroot><mml:mrow><mml:mn>18</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mroot></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:mroot><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>27</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mroot></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mroot><mml:mrow><mml:mn>18</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mroot></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:mroot><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>27</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mroot></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>27</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{l}\displaystyle {\mathcal{A}^{-1}}(x)=\frac{x}{\sqrt[3]{18}}\left\{\sqrt[3]{{\left(\frac{2}{3}\right)^{7}}{x^{6}}+\frac{16{x^{3}}}{27}+1+\sqrt{{\left(\frac{2}{3}\right)^{5}}{x^{3}}+1}}\right\}\\ {} \displaystyle +\frac{x}{\sqrt[3]{18}}\left\{\sqrt[3]{{\left(\frac{2}{3}\right)^{7}}{x^{6}}+\frac{16{x^{3}}}{27}+1-\sqrt{{\left(\frac{2}{3}\right)^{5}}{x^{3}}+1}}\right\}+\frac{4{x^{3}}}{27}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Respectively, their radiuses of convergence are as follows 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_061">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mroot><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mroot><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mroot><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mroot><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R({\mathcal{A}^{-1}})(1/2)=2\sqrt{2},\hspace{1em}R({\mathcal{A}^{-1}})(1/3)=3\sqrt[3]{3},\hspace{1em}R({\mathcal{A}^{-1}})(2/3)=\frac{3}{2}\sqrt[3]{\frac{9}{4}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>In the aim to describe the behaviour of the process <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_100"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(t),t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we consider the factorial moments <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_101"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↓</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$E{[X(t)]_{n\downarrow }}={F_{s}^{(n)}}(t,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The derivatives of the p.g.f. <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_102"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(t,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are expressed by the partial Bell polynomials defined as 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_062">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mn>...</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>!</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>!</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mn>...</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>!</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {B_{n,k}}({a_{\bullet }})=\sum \limits_{({k_{1}},{k_{2}},\dots ,{k_{n}})}\frac{n!{a_{1}^{{k_{1}}}}...{a_{n}^{{k_{n}}}}}{{k_{1}}!{(1!)^{{k_{1}}}}...{k_{n}}!{(n!)^{{k_{n}}}}},\hspace{1em}{a_{\bullet }}=({a_{1}},{a_{2}},\dots ),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_021">21</xref>]. The sum is over all partitions of <italic>n</italic> into <italic>k</italic> parts, that is over all nonnegative integer solutions <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_103"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({k_{1}},{k_{2}},\dots ,{k_{n}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the equations: 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_063">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {k_{1}}+2{k_{2}}+\cdots +n{k_{n}}=n,\hspace{1em}{k_{1}}+{k_{2}}+\cdots +{k_{n}}=k.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The following theorem is based on the inequality (<xref rid="j_vmsta163_eq_056">17</xref>) showing that the convergence interval of the series <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_104"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\textstyle\sum _{k=1}^{\infty }}{b_{k}}{s^{k}}/k!$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> contains the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_105"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p><statement id="j_vmsta163_stat_004"><label>Theorem 2.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_106"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(t),t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, be a subcritical time-homogeneous MBP with branching mechanism given by</italic> (<xref rid="j_vmsta163_eq_001">1</xref>) <italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_107"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0<m<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then the factorial moments</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_108"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↓</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$E{[X(t)]_{n\downarrow }}={F_{s}^{(n)}}(t,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>are expressed by the mathematical expectation</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_109"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${e^{Mt}}=E[X(t)]={F^{\prime }_{s}}(t,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and partial Bell polynomials</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_110"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${B_{n,k}}({a_{\bullet }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>as follows,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_064">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {F_{s}^{(n)}}(t,1)={(-1)^{n+1}}{\sum \limits_{k=1}^{n}}{B_{n,k}}({a_{\bullet }}){b_{k}}{({e^{Mt}})^{k}},\hspace{1em}M<0,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where the sequences</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_111"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${a_{\bullet }}=({a_{1}},{a_{2}},\dots )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_112"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${b_{\bullet }}=({b_{1}},{b_{2}},\dots )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>are defined as</italic> (<xref rid="j_vmsta163_eq_026">11</xref>) <italic>and</italic> (<xref rid="j_vmsta163_eq_035">15</xref>)<italic>.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta163_stat_005"><label>Proof.</label>
<p>As we have seen previously, the solution of the equation (<xref rid="j_vmsta163_eq_010">6</xref>) is 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_065">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ 1-F(t,s)={\mathcal{A}^{-1}}({e^{Mt}}\mathcal{A}(1-s))={\sum \limits_{k=1}^{\infty }}\frac{{b_{k}}{({e^{Mt}})^{k}}{(\mathcal{A}(1-s))^{k}}}{k!}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The change of variable <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_113"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$z=1-s,s\to 1,z\to 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, gives the opportunity to work with the representation (<xref rid="j_vmsta163_eq_037">16</xref>) of <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_114"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as the exponential generating function in the neighbourhood of zero. The powers of the exponential generating functions, see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_021">21</xref>], are given by 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_066">
<label>(18)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{{(\mathcal{A}(z))^{k}}}{k!}=\frac{1}{k!}{\left({\sum \limits_{j=1}^{\infty }}{a_{j}}\frac{{z^{j}}}{j!}\right)^{k}}={\sum \limits_{n=k}^{\infty }}{B_{n,k}}({a_{\bullet }})\frac{{z^{n}}}{n!}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then, exchanging the order of summation we obtain from (<xref rid="j_vmsta163_eq_066">18</xref>), 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_067">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{l}\displaystyle 1-F(t,s)={\sum \limits_{k=1}^{\infty }}{b_{k}}{({e^{Mt}})^{k}}{\sum \limits_{n=k}^{\infty }}{B_{n,k}}({a_{\bullet }})\frac{{(1-s)^{n}}}{n!}\\ {} \displaystyle ={\sum \limits_{n=1}^{\infty }}{\sum \limits_{k=1}^{n}}{B_{n,k}}({a_{\bullet }}){b_{k}}{({e^{Mt}})^{k}}\frac{{(1-s)^{n}}}{n!}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
 □</p></statement>
<p>Note, that applying the Faa Di Bruno formula for derivatives of the composite functions <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_115"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}({\mathcal{A}^{-1}}(x))=x$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_116"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}^{-1}}(\mathcal{A}(s))=s$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> gives 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_068">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {B_{1,1}}({a_{\bullet }}){b_{1}}=1,\hspace{1em}{\sum \limits_{k=1}^{n}}{B_{n,k}}({a_{\bullet }}){b_{k}}=0,\hspace{1em}n=2,3,\dots \]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It means that all factorial moments <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_117"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F_{s}^{(k)}}(t,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of order <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_118"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=2,3,\dots $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> contain the multiple <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_119"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${e^{Mt}}(1-{e^{Mt}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Finally, the important process behaviour like conditional limit probability is obtained in the following theorem.</p><statement id="j_vmsta163_stat_006"><label>Theorem 3.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_120"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(t),t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, be a subcritical time-homogeneous MBP with branching mechanism given by</italic> (<xref rid="j_vmsta163_eq_001">1</xref>) <italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_121"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0<m<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then the conditional limit probability exists and is given by</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_069">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to \infty }{\lim }P(X(t)=n|X(t>0))={p_{n}}=P(\xi =n),\hspace{1em}n=1,2,\dots ,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>with p.g.f.</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_070">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {F^{\ast }}(s)={\sum \limits_{n=1}^{\infty }}{p_{n}}{s^{n}}=1-\frac{1}{{(1-ms)^{m}}}+\frac{s}{{(1-ms)^{m}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>The p.m.f. is defined by the increasing factorials</italic> (<xref rid="j_vmsta163_eq_024">10</xref>)<italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_122"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${[m]_{(k-1)\uparrow }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>as follows</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_071">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {p_{k}}=\frac{{m^{k-1}}(1-m)(m+k){[m]_{(k-1)\uparrow }}}{k!}>0,\hspace{1em}0<m<1,\hspace{1em}k=1,2,\dots .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>The factorial moments</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_123"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↓</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$E{[\xi ]_{k\downarrow }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>of the limit random variable is</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_072">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {f_{k}}=\frac{{d^{k}}{F^{\ast }}}{d{s^{k}}}(1)=\frac{k{[m]_{(k-1)\uparrow }}}{{(1-m)^{m}}}{\left(\frac{m}{1-m}\right)^{k-1}}>0,\hspace{1em}0<m<1,\hspace{1em}k=1,2,\dots .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta163_stat_007"><label>Proof.</label>
<p>The p.g.f. of the conditional probability is written as follows 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_073">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\sum \limits_{n=1}^{\infty }}{s^{n}}P(X(t)=n|X(t)>0)=\frac{F(t,s)-F(t,0)}{1-F(t,0)}=1-\frac{R(t,s)}{R(t,0)}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Knowing the differentiability of the function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_124"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the neighborhood of zero, we apply the theorem of l’Hospital to find the limit 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_074">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{t\to \infty }{\lim }\frac{R(t,s)}{R(t,0)}=\underset{t\to \infty }{\lim }\frac{{\mathcal{A}^{-1}}({e^{Mt}}\mathcal{A}(1-s))}{{\mathcal{A}^{-1}}({e^{Mt}})}=\mathcal{A}(1-s)={\mathcal{A}_{0}}(s)=\frac{1-s}{{(1-ms)^{m}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
To obtain the p.m.f. we consider the Taylor series expansion of the p.g.f. <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_125"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F^{\ast }}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the neighbourhood of zero, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_075">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {F^{\ast }}(s)=1-{\mathcal{A}_{0}}(s)=1-{\sum \limits_{k=0}^{\infty }}\frac{{[m]_{k\uparrow }}{(ms)^{k}}}{k!}+s{\sum \limits_{j=0}^{\infty }}\frac{{[m]_{j\uparrow }}{(ms)^{j}}}{j!}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The change of variable <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_126"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$j+1=k$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the second sum leads to, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_076">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{l}\displaystyle {F^{\ast }}(s)={\sum \limits_{k=1}^{\infty }}\left(\frac{-{[m]_{k\uparrow }}{(m)^{k}}}{k!}+\frac{{[m]_{(k-1)\uparrow }}{(m)^{k-1}}}{(k-1)!}\right){s^{k}}\\ {} \displaystyle ={\sum \limits_{k=1}^{\infty }}\frac{{[m]_{(k-1)\uparrow }}{(m)^{k-1}}}{(k-1)!}\left(1-\frac{m(m+k-1)}{k}\right){s^{k}}\\ {} \displaystyle =(1-m){\sum \limits_{k=1}^{\infty }}\frac{{m^{k-1}}{s^{k}}(m+k){[m]_{(k-1)\uparrow }}}{k!}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We remark that 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_077">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \left(1-\frac{m(m+k-1)}{k}\right)=\left(\frac{k-{m^{2}}-mk+m}{k}\right)=\left(\frac{m(1-m)+k(1-m)}{k}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The relation between derivatives of the functions <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_127"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_128"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{A}_{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> at the points zero and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_129"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is obvious. In this way, we recognise the factorial moments <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_130"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${f_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as given previously in (<xref rid="j_vmsta163_eq_026">11</xref>), and also their relation with the p.m.f. <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_131"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${p_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta163_eq_027">12</xref>).  □</p></statement>
<p>In a more general view, the conditional limit distribution for the studied process can be also considered as a mixture of shifted Negative-Binomial distributions, closely connected to the family of delta Lagrangian probability distribution [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_003">3</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_008">8</xref>]. The probabilities <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_132"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${p_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of this process can be computed numerically after direct implementation of the Theorem <xref rid="j_vmsta163_stat_006">3</xref>. The computation process is recurrent and relies on the following ratio, where for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_133"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=1,2,\dots $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>., 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_078">
<label>(19)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\Upsilon _{k}}(m)=\frac{{p_{k+1}}}{{p_{k}}}=m\left(1+\frac{m}{k+1}\right)\left(1-\frac{1}{k+m}\right)<1,\hspace{1em}0<m<1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This ratio (<xref rid="j_vmsta163_eq_078">19</xref>) shows that the Panjer recursion (even generalized) does not take place. The inequality <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_134"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Upsilon _{k}}(m)<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is equivalent to the following 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_079">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {k^{2}}(1-m)+k(m+1-2{m^{2}})+m(2-{m^{2}})>0,\hspace{1em}k=1,2,\dots ,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_135"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(m+1-2{m^{2}})>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> when <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_136"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$-1/2<m<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It is important to note that the ratio (<xref rid="j_vmsta163_eq_078">19</xref>) is increasing as a function of the parameter <italic>m</italic>, namely 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_080">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\Upsilon _{k}}(m)<{\Upsilon _{k}}(m+\varepsilon ),\hspace{1em}0<m<m+\varepsilon <1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The histogram of the p.m.f. can be generated by the consecutive multiplication with <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_137"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Upsilon _{k}}(m)<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where the maximum is given by <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_138"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${p_{1}}=1-{m^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Some results for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_139"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Upsilon _{k}}(m)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and computed from them probabilities <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_140"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${p_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are shown in Figure <xref rid="j_vmsta163_fig_001">1</xref>.</p>
<p>Mean-Variance-Skewness-Kurtosis can be easily expressed by the factorial moments. In particular, for several factorial moments we have, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_081">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ E[\xi ]={f_{1}}=\frac{1}{{(1-m)^{m}}},\hspace{1em}{f_{2}}=\frac{2{m^{2}}}{{(1-m)^{m+1}}},\hspace{1em}{f_{3}}=\frac{3{m^{3}}(m+1)}{{(1-m)^{m+2}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The central moments, respectively, are as follows 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_082">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ Var[\xi ]={f_{2}}+{f_{1}}-{({f_{1}})^{2}}=\frac{1}{{(1-m)^{m}}}\left\{\frac{2{m^{2}}}{1-m}+1-\frac{1}{{(1-m)^{m}}}\right\},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_083">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ E{[\xi -{f_{1}}]^{3}}={f_{3}}+3{f_{2}}+{f_{1}}+2{({f_{1}})^{3}}-3{f_{1}}({f_{1}}+{f_{2}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The main parameter for applications is the variance-to-mean ratio (VMR) or index of dispersion equal respectively to 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_084">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{Var[\xi ]}{E[\xi ]}=\frac{2{m^{2}}}{1-m}+1-\frac{1}{{(1-m)^{m}}},\hspace{1em}0<m<1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The measure VMR of dispersion obtains the value equal to one for the threshold parameter <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_141"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${m^{\ast }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which is estimated as <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_142"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0.58905</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0.589058</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0.58905<{m^{\ast }}<0.589058$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This result is obtained after the numeric solution of the equation 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_085">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ 2{m^{2}}={(1-m)^{1-m}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with a precision higher than <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_143"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${10^{-5}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The conditional limit probability is over-dispersed when the branching process <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_144"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(t),t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, is near critical, <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_145"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${m^{\ast }}<m<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and under-dispersed when <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_146"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0<m<{m^{\ast }}<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The values of VMR are shown in Figure <xref rid="j_vmsta163_fig_002">2</xref>.</p>
<fig id="j_vmsta163_fig_001">
<label>Fig. 1.</label>
<caption>
<p>The graphics shows <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_147"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Upsilon _{k}}(m)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (left) and related values for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_148"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${p_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (right) computed for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_149"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m=1/3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (red), <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_150"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m=1/2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (green) and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_151"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m=2/3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (blue)</p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta163_g001.jpg"/>
</fig>
<fig id="j_vmsta163_fig_002">
<label>Fig. 2.</label>
<caption>
<p>Index of Dispersion (VMR)</p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta163_g002.jpg"/>
</fig>
<p>In the class of Panjer probability distributions, the VMR <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_152"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for the Poisson distribution, respectively, VMR <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_153"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for the geometric and Negative-Binomial distribution, and VMR <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_154"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for the binomial distribution. This enables the index of dispersion to assess whether observed data can be modeled using a Poisson process. The “under-dispersed” distribution corresponds to the relatively regular randomness. If the index of dispersion is larger than 1, a data-set can correspond to the existence of clusters of occurrences.</p><statement id="j_vmsta163_stat_008"><label>Remark 1.</label>
<p>In its general setting, the problem of conditional limit behaviour of MBP is studied in the book [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_019">19</xref>]. It is interesting to compare the infinitesimal geometric branching reproduction with a reproduction defined by the quadratic p.g.f. having the same offspring’s mean and variance. Let the p.g.f. of the offspring’s numbers for the process <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_155"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be given by 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_086">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>″</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ u(s)=({m^{2}}-m+1)+s(m-2{m^{2}})+{m^{2}}{s^{2}},\hspace{1em}{u^{\prime }}(1)=m,\hspace{1em}{u^{\prime\prime }}(1)=2{m^{2}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The infinitesimal generating function is 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_087">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>″</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>″</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ v(s)=K(m-1)(s-1)+K{m^{2}}{(s-1)^{2}},\hspace{1em}{v^{\prime }}(1)={f^{\prime }}(1)=M,\hspace{1em}{v^{\prime\prime }}(1)={f^{\prime\prime }}(1).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then the decomposition 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_088">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{{v^{\prime }}(1)}{v(s)}=\frac{1}{s-1}-\frac{\varrho }{\varrho s-1},\hspace{1em}\varrho =\frac{{m^{2}}}{{m^{2}}+(1-m)},\hspace{1em}1-\varrho =\frac{(1-m)}{{m^{2}}+(1-m)}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We denote the corresponding functions expressing the solutions of the Kolmogorov equations by the letters <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_156"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{D}_{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_157"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{D}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_089">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{D}_{0}}(s)={\int _{0}^{s}}\frac{{v^{\prime }}(1)dx}{v(x)}=\frac{1-s}{1-\varrho s}=\frac{(1-s)}{1-\varrho +\varrho (1-s)},\hspace{1em}\mathcal{D}(s)=\frac{s}{1-\varrho +\varrho s}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_090">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{D}_{0}^{-1}}(s)={\mathcal{D}_{0}}(s),\hspace{1em}{\mathcal{D}^{-1}}(s)=1-{\mathcal{D}_{0}}(s)=\frac{(1-\varrho )s}{1-\varrho s}={D^{\ast }}(s).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We see that the conditional limit distribution is a shifted geometric distribution with parameter <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_158"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\varrho <1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The solution of the equation corresponding to (<xref rid="j_vmsta163_eq_009">5</xref>, <xref rid="j_vmsta163_eq_010">6</xref>) is given by 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_091">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ r(t,s)={\mathcal{D}^{-1}}({e^{Mt}}\mathcal{D}(1-s))=\frac{{e^{Mt}}(1-s)}{1+(1-{e^{Mt}})(1-s)\varrho /(1-\varrho )},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_092">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϱ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>″</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{\varrho }{1-\varrho }=\frac{{m^{2}}}{1-m}=\frac{{f^{\prime\prime }}(1)}{-2{f^{\prime }}(1)}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The transient phenomena when the process <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_159"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is near critical is introduced by Sevastyanov, B. A. in 1959 [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_019">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_018">18</xref>]. It take place when <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_160"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(t\to \infty ,m\to 1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as follows, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_093">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(t,s)=r(t,s)(1+\varepsilon (t,s)),\hspace{1em}\varepsilon (t,s)\to 0,\hspace{1em}(t\to \infty ,m\to 1).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
</sec>
</sec>
<sec id="j_vmsta163_s_004">
<label>3</label>
<title>Critical geometric branching</title>
<p>Let the reproduction of particles be of mean <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_161"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, therefore <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_162"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$q=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and mathematical expectation <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_163"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$E[X(t)]=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for any <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_164"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, the p.g.f. 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_094">
<label>(20)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ h(s)=\frac{1}{2-s},\hspace{1em}f(s)=\frac{K{(1-s)^{2}}}{2-s},\hspace{1em}\frac{K}{f(s)}=\frac{1}{{(1-s)^{2}}}+\frac{1}{1-s}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The backward Kolmogorov equation is the same as (<xref rid="j_vmsta163_eq_006">3</xref>), but with a new parameter (<xref rid="j_vmsta163_eq_007">4</xref>), namely <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_165"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${f^{\prime }}(1)=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The analytical deviation (difference) of critical and subcritical MBP starts with decomposition (<xref rid="j_vmsta163_eq_014">7</xref>) and hence (<xref rid="j_vmsta163_eq_015">8</xref>). Now, in the critical case, we have only similarly (analogously), the following indefinite integral primitive, for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_166"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\ne 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_095">
<label>(21)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \int \frac{Kdx}{f(x)}=\int \left(\frac{1}{{(1-x)^{2}}}+\frac{1}{1-x}\right)dx=\log \left(\frac{1}{|1-x|}\exp \left(\frac{1}{1-x}\right)\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let us introduce the composite function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_167"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{C}(s)=V(G(s)),s\ne 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, such that, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_096">
<label>(22)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{C}(s)=\frac{1}{1-s}\exp \left(\frac{1}{1-s}\right),\frac{{\mathcal{C}^{\prime }}(s)}{\mathcal{C}(s)}=\frac{K}{f(s)},\hspace{1em}V(x)=x{e^{x}},G(s)=\frac{1}{1-s}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then obviously, knowing (<xref rid="j_vmsta163_eq_095">21</xref>), the solution <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_168"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(t,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the backward Kolmogorov equation in the critical case is expressed by the following relation, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_097">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{C}(F(t,s))={e^{Kt}}\mathcal{C}(s),\hspace{1em}|s|<1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_169"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{C}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (<xref rid="j_vmsta163_eq_096">22</xref>) has a vertical asymptote at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_170"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. First of all, we study its behaviour left and right of the vertical <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_171"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, especially the domain of increasing, and then we look for its inverse. The first derivative 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_098">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{C}^{\prime }}(s)=\frac{2-s}{{(1-s)^{3}}}\exp \left(\frac{1}{1-s}\right),\hspace{1em}s\ne 1,\hspace{1em}\mathcal{C}(0)=e,\hspace{1em}{\mathcal{C}^{\prime }}(0)=2e,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
shows that <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_172"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{C}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is increasing in the following two intervals <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_173"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$-\infty <s<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_174"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2<s<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Note that the <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_175"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V(G(s))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is negative right of the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_176"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, decreasing in the interval <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_177"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1<s<2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and has minimum at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_178"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Only the interval <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_179"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$-\infty <s<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_180"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{C}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is positive and increasing, is convenient for definition of inverse function, <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_181"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}^{-1}}(x)=s,x>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, if and only if <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_182"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x=\mathcal{C}(s),s<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Obviously, the inverse function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_183"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}^{-1}}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has a vertical asymptote at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_184"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_185"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\lim \nolimits_{x\to \infty }}{\mathcal{C}^{-1}}(x)=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>An important advantage of this composite function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_186"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{C}(s)=V(G(s))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is that all higher order derivatives at zero can be expressed by the Lah numbers [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_021">21</xref>], as it is shown in the following lemma.</p><statement id="j_vmsta163_stat_009"><label>Lemma 2.</label>
<p><italic>Let the composite function</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_187"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{C}(s)=V(G(s)),s\ne 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>satisfies</italic> (<xref rid="j_vmsta163_eq_096">22</xref>)<italic>. Then the Taylor series expansion of the function</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_188"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{C}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>in the neighbourhood of zero is expressed by the Lah numbers as follows,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_099">
<label>(23)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{C}(s)=e+{\mathcal{C}_{0}}(s),\hspace{1em}{\mathcal{C}_{0}}(s)={\sum \limits_{k=1}^{\infty }}\frac{{c_{k}}{s^{k}}}{k!},\hspace{1em}{c_{n}}=e{\sum \limits_{k=1}^{n}}(k+1)L(n,k),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where the Lah numbers</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_189"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$L(n,k)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>are defined by the partial Bell polynomials over the sequence</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_100">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>∙</mml:mo><mml:mo>!</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>∙</mml:mo><mml:mo>!</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mfrac linethickness="0.0pt"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mfenced><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ (\bullet !)=(n!,n=1,2,\dots ),\hspace{1em}L(n,k)={B_{n,k}}(\bullet !)={\sum \limits_{k=1}^{n}}\left(\genfrac{}{}{0.0pt}{}{n-1}{k-1}\right)\frac{n!}{k!}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta163_stat_010"><label>Proof.</label>
<p>At first, directly from the definition we have <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_190"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{C}(0)=V(1)=e$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Now, let us consider the derivatives of the function 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_101">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ V(x)=x{e^{x}},\hspace{1em}{V^{(n)}}(x)=V(x)+n{e^{x}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then, at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_191"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> all derivatives are the multiples of the number <italic>e</italic>, as follows, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_102">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ V(1)=e,\hspace{1em}{V^{\prime }}(1)=2e,\dots ,{V^{(n)}}(1)=(n+1)e,\hspace{1em}n=2,3,\dots ,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_192"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x=-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as follows 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_103">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ V(-1)=-{e^{-1}},\hspace{1em}{V^{\prime }}(-1)=0,\dots ,{V^{(n)}}(-1)=(n-1){e^{-1}}>0,\hspace{1em}n=2,3,\dots .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We remark that, the first derivative <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_193"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${V^{\prime }}(x)<0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the interval <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_194"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(-\infty ,-1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_195"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is decreasing in this interval. But <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_196"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${V^{(n)}}(-n)=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_197"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> changes the convexity at these points. Moreover, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_104">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{x\to \infty }{\lim }{V^{(n)}}(x)=+\infty ,\hspace{1em}\underset{x\to -\infty }{\lim }{V^{(n)}}(x)=0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The linear-fractional function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_198"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$G(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has the following derivatives for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_199"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s\ne 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_105">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ G(s)=\frac{1}{1-s},\hspace{1em}{G^{(n)}}(s)=\frac{n!}{{(1-s)^{n+1}}},\hspace{1em}{G^{(n)}}(0)=n!.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We have, left of the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_200"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s={1_{-}},s<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_106">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{s\to {1_{-}}}{\lim }{G^{(n)}}(s)=+\infty ,\hspace{1em}n=0,1,2,\dots ,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and right of the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_201"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s={1_{+}},s>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_107">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{s\to {1_{+}}}{\lim }{G^{(2n)}}(s)=-\infty ,\hspace{1em}\underset{s\to {1_{+}}}{\lim }{G^{(2n+1)}}(s)=+\infty ,\hspace{1em}n=0,1,2,\dots .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_202"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n-th$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> derivative of the composite function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_203"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{C}(s)=V(G(s))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> at any point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_204"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s\ne 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is given by the Faa Di Bruno formula, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_108">
<label>(24)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{C}^{(n)}}(s)={\sum \limits_{k=1}^{n}}{V^{(k)}}(G(s)){B_{n,k}}({G_{\bullet }}),\hspace{1em}({G_{\bullet }})=({G^{(n)}}(s),n=1,2,\dots ).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In particular, at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_205"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the corresponding derivatives are 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_109">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>∙</mml:mo><mml:mo>!</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ G(0)=1,\hspace{1em}{V^{(k)}}(1)=e(k+1),\hspace{1em}{G^{(j)}}(0)=j!,\hspace{1em}{B_{n,k}}(\bullet !)=L(n,k).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Namely, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_110">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{C}^{(n)}}(0)={\sum \limits_{k=1}^{n}}{V^{(k)}}(1){B_{n,k}}({g_{\bullet }}),\hspace{1em}({g_{\bullet }})=({g_{n}}={G^{(n)}}(0),n=1,2,\dots ).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The Taylor series expansion confirms the representation (<xref rid="j_vmsta163_eq_099">23</xref>) with <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_206"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${c_{n}}={\mathcal{C}^{(n)}}(0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.  □</p></statement>
<p>A direct outcome of from the lemma is the explanation of how the inverse function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_207"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}^{-1}}(x),x>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, approaches its horizontal asymptote. The conclusion follows from (<xref rid="j_vmsta163_eq_108">24</xref>), implying the asymptotic behaviour of derivatives in the neighbourhood of the vertical asymptote, left and right, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_111">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{s\to {1_{-}}}{\lim }{\mathcal{C}^{(n)}}(s)=+\infty ,\hspace{1em}\underset{s\to {1_{+}}}{\lim }{\mathcal{C}^{(n)}}(s)=0,\hspace{1em}{\mathcal{C}^{(n)}}(1+1/k)=0,\hspace{1em}k=2,3,\dots .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The purpose of the lemma is that if the coefficients <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_208"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${c_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the Taylor series expansion (<xref rid="j_vmsta163_eq_099">23</xref>) of the function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_209"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{C}(s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are known, we can apply the Lagrange inversion method in its general setting to obtain the representation 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_112">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mspace width="1em"/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{C}_{0}}(s)={\sum \limits_{k=1}^{\infty }}\frac{{c_{k}}{s^{k}}}{k!},\hspace{1em}\hspace{1em}{\mathcal{C}_{0}^{-1}}(x)={\sum \limits_{k=1}^{\infty }}\frac{{d_{k}}{x^{k}}}{k!},\hspace{1em}{\mathcal{C}^{-1}}(x)={\mathcal{C}_{0}^{-1}}(x-e),\hspace{1em}x>0,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_210"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${d_{1}}{c_{1}}=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the coefficients <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_211"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${d_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_212"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=2,3,\dots $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, are given by 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_113">
<label>(25)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {(2e)^{n}}{d_{n}}={\sum \limits_{k=1}^{n-1}}{(-1)^{k}}{[n]_{k\uparrow }}{B_{n-1,k}}({q_{\bullet }}),\hspace{1em}({q_{\bullet }})=({q_{n}}={c_{n+1}}/(n+1){c_{1}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
However, this approach expects applications to perform large iterative computations in aim to obtain highly precise results. For this reason, we looked for an inversion based on the composite function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_213"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V(G(s))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by introducing the Lambert-W function (considered as inverse of V(x)), to obtain another more effective solution.</p>
<sec id="j_vmsta163_s_005">
<label>3.1</label>
<title>Lambert-W function and Lagrange inversion</title>
<p>In general, the Lambert-W function is a complex-valued function with branching point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_214"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$z=-{e^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We consider only its principal branch as the real-valued inversion function of 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_114">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ V(s)=s{e^{s}},\hspace{1em}s\ge -1,\hspace{1em}W(x)={V^{-1}}(x),\hspace{1em}x\ge -{e^{-1}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The inversion of the composite function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_215"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V(G(s))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is defined as follows, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_115">
<label>(26)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{C}(s)=V(G(s)),s<1,\hspace{1em}{\mathcal{C}^{-1}}(x)={G^{-1}}({V^{-1}}(x))={G^{-1}}(W(x)),x>0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We consider only interval <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_216"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> because the function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_217"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${G^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has a vertical asymptote at zero, <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_218"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$W(0)=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, the solution <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_219"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(t,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the backward Kolmogorov equation is given by, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_116">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{1-F(t,s)}=W\left(\frac{{e^{Kt}}}{(1-s)}\exp \left(\frac{1}{1-s}\right)\right),\hspace{1em}|s|<1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This representation of the p.g.f. <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_220"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(t,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is very convenient to realize the polynomial rate of increasing with time parameter <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_221"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, based on the logarithmic rate of increasing of the Lambert-W function [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_004">4</xref>], formula <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_222"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>28</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(28)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In particular, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_117">
<label>(27)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(t,0)=1-\frac{1}{W({e^{Kt+1}})}<F(t,s)<1,\hspace{1em}0<s<1,\hspace{1em}t>0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The family of functions <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_223"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{F(t,s),\hspace{1em}0<s<1,\hspace{1em}t>0,\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> converges to the constant function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_224"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$y(s)=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> uniformly by <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_225"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|s|<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and increasing by <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_226"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_019">19</xref>].</p>
<p>The expression for the derivatives of Lambert-W function on the domain of differentiability, <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_227"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$-{e^{-1}}<x<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is given in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_004">4</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_015">15</xref>] as 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_118">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{{d^{n}}}{d{x^{n}}}W(x)=\frac{{(-1)^{n-1}}{A_{n}}(W(x))\exp (-nW(x))}{{(1+W(x))^{2n-1}}},\hspace{1em}n=1,2,\dots ,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_228"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${A_{n}}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a polynomial of degree <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_229"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(n-1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> specified by the recursion, <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_230"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${A_{1}}(x)=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_231"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n\ge 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_119">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {A_{n+1}}(x)=(3n-1+nx){A_{n}}(x)-(1+x){A^{\prime }_{n}}(x).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
For <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_232"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\ne 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> it is convenient to write the derivatives as follows, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_120">
<label>(28)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {W^{(n)}}(x)=\frac{{(-1)^{n-1}}{A_{n}}(W(x))}{{(1+W(x))^{2n-1}}}{\left(\frac{W(x)}{x}\right)^{n}},\hspace{1em}n=1,2,\dots .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then the consecutive derivatives of the Lambert-W function at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_233"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x=e$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are easily calculated as, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_121">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {W^{(n)}}(e)=\frac{{(-1)^{n-1}}{A_{n}}(1)}{{2^{2n-1}}}\frac{1}{{e^{n}}}=\frac{{(-1)^{n-1}}{A_{n}}(1)}{{2^{n-1}}{(2e)^{n}}},\hspace{1em}n=1,2,\dots .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The relation between inversion of the composite function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_234"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V(G(s))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and Lambert-W function is defined and proved in the following theorem.</p><statement id="j_vmsta163_stat_011"><label>Theorem 4.</label>
<p><italic>Let the composite function</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_235"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{C}(s)=V(G(s))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>satisfies</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_122">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{C}(s)=\frac{1}{1-s}\exp \left(\frac{1}{1-s}\right)=e+{\mathcal{C}_{0}}(s),\hspace{1em}{\mathcal{C}_{0}}(s)={\sum \limits_{k=1}^{\infty }}\frac{{c_{k}}{s^{k}}}{k!},\hspace{1em}s<1,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_123">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{C}_{0}^{-1}}(x)={\sum \limits_{k=1}^{\infty }}\frac{{d_{k}}{x^{k}}}{k!},\hspace{1em}{\mathcal{C}^{-1}}(x)={\mathcal{C}_{0}^{-1}}(x-e),\hspace{1em}x>0,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>and</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_124">
<label>(29)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {d_{n}}={\sum \limits_{k=1}^{n}}{(-1)^{k-1}}k!{B_{n,k}}({w_{\bullet }}),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where the sequence</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_236"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({w_{\bullet }})=({w_{n}}={W^{(n)}}(e),n=1,2,\dots )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is defined by the derivatives of the Lambert-W function at the point</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_237"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x=e$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta163_stat_012"><label>Proof.</label>
<p>In this case, knowing the representation (<xref rid="j_vmsta163_eq_115">26</xref>), the coefficients <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_238"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${d_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be calculated directly by derivatives of the representation 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_125">
<label>(30)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{C}_{0}^{-1}}(x)={\mathcal{C}^{-1}}(x+e)=1-\frac{1}{W(x+e)}={G^{-1}}(W(x+e)),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_239"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_240"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${G^{-1}}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has the following derivatives, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_126">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {G^{-1}}(x)=1-\frac{1}{x},\hspace{1em}{\left(1-\frac{1}{x}\right)^{(k)}}=\frac{{(-1)^{k-1}}k!}{{x^{k+1}}},\hspace{1em}{({G^{-1}})^{(k)}}(1)={(-1)^{k-1}}k!.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
At the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_241"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_242"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$W(x+e)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> take values <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_243"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$W(e)=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Applying the Faa Di Bruno formula on the composite function (<xref rid="j_vmsta163_eq_125">30</xref>) we obtain, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_127">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {d_{n}}={\sum \limits_{k=1}^{n}}{(-1)^{k-1}}k!{B_{n,k}}({w_{\bullet }}),\hspace{1em}({w_{\bullet }})=({w_{n}}={W^{(n)}}(e),n=1,2,\dots ),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We remark the equivalence of (<xref rid="j_vmsta163_eq_113">25</xref>) obtained by the Lagrange inversion method and (<xref rid="j_vmsta163_eq_124">29</xref>) expressing <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_244"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${d_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by the values of the Lambert-W function.  □</p></statement>
<p>The assumption for computational simplification is justified during the calculation of the very important for every branching process extinction probability. It can be computed from (<xref rid="j_vmsta163_eq_117">27</xref>) applying any software packages giving the values of the function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_245"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$W({e^{Kt+1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In our case, we used the function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_246"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$lambertW$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from package <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_247"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$VGAM$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_022">22</xref>]) in <italic>R</italic> environment for statistical computing, where the Lambert-W functionality properties are implemented according [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_005">5</xref>]. The computed results are shown in Figure <xref rid="j_vmsta163_fig_003">3</xref>.</p>
<p>For comparison, the series expansion of <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_248"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(t,0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is expressed by the Stirling numbers of second kind <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_249"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$S(j,n)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and coefficients <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_250"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${d_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as follows, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_128">
<label>(31)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(t,0)={\sum \limits_{j=1}^{\infty }}\frac{{r_{j}}{(Kt)^{j}}}{j!},\hspace{1em}{r_{j}}={\sum \limits_{n=1}^{j}}S(j,n){e^{n}}{d_{n}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It is easy to notice that the value <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_251"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(t,0)=P(X(t)=0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, representing the extinction probability to the positive time <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_252"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, is 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_129">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(t,0)={\mathcal{C}^{-1}}({e^{Kt+1}})={\mathcal{C}_{0}^{-1}}({e^{Kt+1}}-e),\hspace{1em}\mathcal{C}(0)=e.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Thus, after applying the Theorem (<xref rid="j_vmsta163_stat_011">4</xref>) we obtain 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_130">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{C}_{0}^{-1}}({e^{Kt+1}}-e)={\mathcal{C}_{0}^{-1}}(e({e^{Kt}}-1))={\sum \limits_{n=1}^{\infty }}\frac{{e^{n}}{d_{n}}{({e^{Kt}}-1)^{n}}}{n!}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The properties of exponential generating function and definition of the partial exponential Bell polynomials, as it is shown in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_021">21</xref>], allow writing 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_131">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{{({e^{Kt}}-1)^{n}}}{n!}=\frac{1}{n!}{\left({\sum \limits_{j=1}^{\infty }}\frac{{(Kt)^{j}}}{j!}\right)^{n}}={\sum \limits_{j=n}^{\infty }}\frac{{B_{j,n}}({1^{\bullet }}){(Kt)^{j}}}{j!},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_253"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${B_{j,n}}({1^{\bullet }})=S(j,n),{1^{\bullet }}=(1,{1^{2}},{1^{3}},\dots .)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the Stirling numbers of the second kind. In this way the extinction probability is obtained as expansion by double sum 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_132">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(t,0)={\sum \limits_{n=1}^{\infty }}{e^{n}}{d_{n}}{\sum \limits_{j=n}^{\infty }}\frac{S(j,n){(Kt)^{j}}}{j!}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The change of summation order <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_254"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n\ge 1,j\ge n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> into <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_255"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$j\ge 1,1\le n\le j$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> leads to (<xref rid="j_vmsta163_eq_128">31</xref>).</p>
<p>For the practical implementation of this result, it is easier to calculate several terms of the coefficients <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_256"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${r_{j}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with any computational tool. Then, knowing these coefficients <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_257"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${r_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the approximation of the extinction probability is expanded as 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_133">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>45</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>193</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(t,0)=\frac{1}{2}.Kt-\frac{3}{{2^{3}}}.\frac{{(Kt)^{2}}}{2!}+\frac{11}{{2^{5}}}.\frac{{(Kt)^{3}}}{3!}-\frac{45}{{2^{7}}}.\frac{{(Kt)^{4}}}{4!}+\frac{193}{{2^{9}}}.\frac{{(Kt)^{5}}}{5!}+\cdots \hspace{0.1667em}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
On the other side, the series expansion of the Lambert-W function [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_004">4</xref>], see formula <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_258"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>28</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(28)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with the radius of convergence <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_259"><alternatives>
<mml:math><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\sqrt{4+{\pi ^{2}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, is 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_134">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>192</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3072</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>61440</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mn>....</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ W({e^{z}})=1+\frac{(z-1)}{2}+\frac{{(z-1)^{2}}}{16}-\frac{{(z-1)^{3}}}{192}-\frac{{(z-1)^{4}}}{3072}+\frac{13{(z-1)^{5}}}{61440}....\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Applied on (<xref rid="j_vmsta163_eq_117">27</xref>), it gives the following representation for the extinction probability 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_135">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>192</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3072</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>61440</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mn>........</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{1-F(t,0)}=1+\frac{(Kt)}{2}+\frac{{(Kt)^{2}}}{16}-\frac{{(Kt)^{3}}}{192}-\frac{{(Kt)^{4}}}{3072}+\frac{13{(Kt)^{5}}}{61440}........\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The division of polynomials in the increasing order confirms the previous approximation obtained by the coefficients <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_260"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${r_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from (<xref rid="j_vmsta163_eq_128">31</xref>) and agreement of two series expansions.</p>
<p>The series expansion obtained by the Lagrange inversion method converges very slowly with growing <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_261"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> requiring expansion to larger order number <italic>n</italic>. This issue implies the already known computational problem in similar applications, in particular, for calculation of eigenstates of hydrogen molecular ion <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_262"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${H^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_013">13</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta163_ref_017">17</xref>]. To solve this computational issue, the representation of <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_263"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(t,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and its derivatives at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_264"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is redefined in terms of the values <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_265"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$W({e^{Kt+1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, calculated with the corresponding software packages.</p>
<p>The probability mass function of <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_266"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(t),t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, is defined by the derivatives of the p.g.f. <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_267"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(t,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> at zero as follows 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_136">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ P(X(t)=n)=\frac{1}{n!}{F_{s}^{(n)}}(t,0),\hspace{1em}n=0,1,2,\dots .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Obviously, for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_268"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we have the extinction probability. Applying (<xref rid="j_vmsta163_eq_120">28</xref>) on the derivatives of the Lambert-W function, we give the representation of p.m.f. in terms of the values <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_269"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$W({e^{Kt+1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the following theorem.</p><statement id="j_vmsta163_stat_013"><label>Theorem 5.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_270"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(t),t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, be a critical time-homogeneous MBP with branching mechanism given by</italic> (<xref rid="j_vmsta163_eq_094">20</xref>)<italic>. The consecutive derivatives of the p.g.f.</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_271"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(t,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>at zero are</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_137">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {F_{s}^{(n)}}(t,0)={\sum \limits_{k=1}^{n}}{({e^{Kt}})^{k}}{B_{n,k}}({c_{\bullet }})\left({\sum \limits_{j=1}^{k}}\frac{{(-1)^{j-1}}j!{B_{k,j}}({W_{\bullet }})}{{(W({e^{Kt+1}}))^{j+1}}}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where the sequence</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_272"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({W_{\bullet }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is given by the derivatives of the Lambert-W function at the point</italic> <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_273"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${e^{Kt+1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta163_stat_014"><label>Proof.</label>
<p>We start with the representation 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_138">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(t,s)={\mathcal{C}^{-1}}({e^{Kt}}\mathcal{C}(s)).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then the <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_274"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${n^{\prime }}th$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> derivative by <italic>s</italic> at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_275"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$s=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is given by 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_139">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {F_{s}^{(n)}}(t,0)={\sum \limits_{k=1}^{n}}{({\mathcal{C}^{-1}})^{(k)}}({e^{Kt}}\mathcal{C}(0)){B_{n,k}}({e^{Kt}}{c_{\bullet }}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
To obtain the derivatives of the inverse function <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_276"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_277"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{C}(0)=e$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we apply the Faa Di Bruno formula on the representation 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_140">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{C}^{-1}}(x)={G^{-1}}(W(x)).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Knowing the derivatives of the linear-fractional function at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_278"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x={e^{Kt+1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_141">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {G^{-1}}(x)=1-\frac{1}{x},\hspace{1em}{({G^{-1}})^{(k)}}(x)=\frac{{(-1)^{k-1}}k!}{{x^{k+1}}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
we obtain for the derivatives of the composite function the following representation 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_142">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {({\mathcal{C}^{-1}})^{(k)}}({e^{Kt}}\mathcal{C}(0))={({\mathcal{C}^{-1}})^{(k)}}({e^{Kt+1}})={\sum \limits_{j=1}^{k}}\frac{{(-1)^{j-1}}j!{B_{k,j}}({W_{\bullet }})}{{(W({e^{Kt+1}}))^{j+1}}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where the sequence <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_279"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({W_{\bullet }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is defined by derivatives of the Lambert-W function at the point <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_280"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${e^{Kt+1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as follows 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_143">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ ({W_{\bullet }})=({W^{(k)}}({e^{Kt+1}}),\hspace{1em}k=1,2,\dots ).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
 □</p></statement>
<p>As a demonstrative example, several derivatives presenting probabilities <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_281"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$P(X(t)=n)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are computed and their values are shown in Figure <xref rid="j_vmsta163_fig_003">3</xref>. 
<disp-formula id="j_vmsta163_eq_144">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>″</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>30</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>28</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>91</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>35</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r}\displaystyle {F^{\prime }_{s}}(t,0)=\frac{2}{W(1+W)},\hspace{1em}{F^{\prime\prime }_{s}}(t,0)=\frac{(W-1)(3W+1)}{W{(1+W)^{3}}},\\ {} \displaystyle {F^{(3)}}(t,0)=\frac{2(W-1)\{4{W^{3}}+2{W^{2}}+5W+1\}}{W{(1+W)^{5}}},\\ {} \displaystyle {F^{(4)}}(t,0)=\frac{(W-1)(30{W^{5}}+28{W^{4}}+91{W^{3}}+3{W^{2}}+35W+5)}{W{(1+W)^{7}}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<fig id="j_vmsta163_fig_003">
<label>Fig. 3.</label>
<caption>
<p>Probabilities for <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_282"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$P(X(t)=n)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. When process is in extinction, i.e. <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_283"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the graphics is shown in black colour. Otherwise, when <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_284"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is shown in brown, <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_285"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in red, <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_286"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in green and <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_287"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=4$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in blue</p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta163_g003.jpg"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec id="j_vmsta163_s_006">
<label>4</label>
<title>Conclusions</title>
<p>The infinitesimal geometric branching reproduction describes the models wherein at any time <inline-formula id="j_vmsta163_ineq_288"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> there is a family of particles from all generations (with positive probability). Similar physical problems are very difficult and time consuming to solve analytically, leading to the preference of numerical methods. However, with probabilistic methods, we found explicit solutions for subcritical and critical cases.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack id="j_vmsta163_ack_001">
<title>Acknowledgments</title>
<p>The authors are very thankful to the anonymous referees for the valuable comments on the paper.</p></ack>
<ref-list id="j_vmsta163_reflist_001">
<title>References</title>
<ref id="j_vmsta163_ref_001">
<label>[1]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Athreya</surname>, <given-names>K.B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ney</surname>, <given-names>P.E.</given-names></string-name>: <source>Branching Processes</source>. <publisher-name>Springer</publisher-name>, <publisher-loc>New York</publisher-loc> (<year>1972</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0373040">MR0373040</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_002">
<label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Brito</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Fabiao</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Staubyn</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>: <article-title>Euler, Lambert, and the Lambert W-function today</article-title>. <source>Math. Sci.</source> <volume>33</volume>, <fpage>127</fpage>–<lpage>133</lpage> (<year>2008</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2474739">MR2474739</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_003">
<label>[3]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Consul</surname>, <given-names>P.C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Famoye</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>: <source>Lagrangian Probability Distributions</source>. <publisher-name>Birkhäuser</publisher-name>, <publisher-loc>Boston</publisher-loc> (<year>2006</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2209108">MR2209108</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_004">
<label>[4]</label><mixed-citation publication-type="chapter"> <string-name><surname>Corless</surname>, <given-names>R.M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jeffrey</surname>, <given-names>D.J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Knuth</surname>, <given-names>D.E.</given-names></string-name>: <chapter-title>A sequence of series for the Lambert-W function</chapter-title>. In: <source>Proceedings of the 1997 International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation</source>. <conf-name>ISSAC ’97</conf-name>, pp. <fpage>197</fpage>–<lpage>204</lpage>. <publisher-name>ACM</publisher-name>, <publisher-loc>New York</publisher-loc> (<year>1997</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1809988">MR1809988</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1145/258726.258783" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1145/258726.258783</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_005">
<label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Corless</surname>, <given-names>R.M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Gonnet</surname>, <given-names>G.H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hare</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jeffrey</surname>, <given-names>D.J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Knuth</surname>, <given-names>D.E.</given-names></string-name>: <article-title>On the Lambert W function</article-title>. <source>Adv. Comput. Math.</source> <volume>5</volume>, <fpage>329</fpage>–<lpage>359</lpage> (<year>1996</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1414285">MR1414285</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/BF02124750" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/BF02124750</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_006">
<label>[6]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Fukushima</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>: <article-title>Precise and fast computation of Lambert W-functions without transcendental function evaluations</article-title>. <source>J. Comput. Appl. Math.</source> <volume>244</volume>, <fpage>77</fpage>–<lpage>89</lpage> (<year>2013</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3005760">MR3005760</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.cam.2012.11.021" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.cam.2012.11.021</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_007">
<label>[7]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Harris</surname>, <given-names>T.E.</given-names></string-name>: <source>The Theory of Branching Processes</source>. <publisher-name>Springer</publisher-name>, <publisher-loc>Berlin</publisher-loc> (<year>1963</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0163361">MR0163361</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_008">
<label>[8]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Johnson</surname>, <given-names>N.L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kemp</surname>, <given-names>A.W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kotz</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <source>Univariate Discrete Distributions</source>. <publisher-name>John Wiley &amp; Sons</publisher-name> (<year>2005</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2163227">MR2163227</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1002/0471715816" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1002/0471715816</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_009">
<label>[9]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Kovalenko</surname>, <given-names>I.N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kuznetchov</surname>, <given-names>N.J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Shurenkov</surname>, <given-names>V.M.</given-names></string-name>: <source>Random Processes</source>. <publisher-name>Naukova dumka</publisher-name>, <publisher-loc>Kiev</publisher-loc> (<year>1983</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0751235">MR0751235</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_010">
<label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Luchko</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Trujillo</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Velasco</surname>, <given-names>M.P.</given-names></string-name>: <article-title>The Wright function and its numerical evaluation</article-title>. <source>Int. J. Pure Appl. Math.</source> <volume>64</volume> (<issue>4</issue>), <fpage>567</fpage>–<lpage>575</lpage> (<year>2010</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2796971">MR2796971</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_011">
<label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Mainardi</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mura</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Pagnini</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>: <article-title>The M-Wright Function in Time-Fractional Diffusion Processes: A tutorial survey</article-title>. <source>Int. J. Differ. Equ.</source> <volume>2010</volume>, <elocation-id>104505</elocation-id> (<year>2010</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2592742">MR2592742</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1155/2010/104505" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1155/2010/104505</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_012">
<label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Merlini</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sprugnoli</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Verri</surname>, <given-names>M.C.</given-names></string-name>: <article-title>Lagrange inversion: When and How</article-title>. <source>Acta Appl. Math.</source> <volume>94</volume>, <fpage>233</fpage>–<lpage>249</lpage> (<year>2006</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2290868">MR2290868</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s10440-006-9077-7" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s10440-006-9077-7</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_013">
<label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Mező</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Keady</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>: <article-title>Some physical applications of generalized Lambert functions</article-title>. <source>Eur. J. Phys.</source> <volume>37</volume> (<issue>6</issue>), <elocation-id>065802</elocation-id> (<year>2016</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1088/0143-0807/37/6/065802" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1088/0143-0807/37/6/065802</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_014">
<label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Pakes</surname>, <given-names>A.G.</given-names></string-name>: <article-title>Characterization of discrete laws via mixed sums and Markov branching processes</article-title>. <source>Stoch. Process. Appl.</source> <volume>55</volume> (<issue>2</issue>), <fpage>285</fpage>–<lpage>300</lpage> (<year>1995</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1313024">MR1313024</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/0304-4149(94)00049-Y" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/0304-4149(94)00049-Y</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_015">
<label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Pakes</surname>, <given-names>A.G.</given-names></string-name>: <article-title>Lambert’s W, infinite divisibility and Poisson mixtures</article-title>. <source>J. Math. Anal. Appl.</source> <volume>378</volume>, <fpage>480</fpage>–<lpage>492</lpage> (<year>2011</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2773259">MR2773259</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2011.01.066" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2011.01.066</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_016">
<label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Paris</surname>, <given-names>R.B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Vinogradov</surname>, <given-names>V.</given-names></string-name>: <article-title>Asymptotic and structural properties of special cases of the Wright function arising in probability theory</article-title>. <source>Lith. Math. J.</source> <volume>56</volume>, <fpage>377</fpage>–<lpage>409</lpage> (<year>2016</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3530225">MR3530225</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s10986-016-9324-1" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s10986-016-9324-1</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_017">
<label>[17]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Scott</surname>, <given-names>T.C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Fee</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Grotendorst</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: <article-title>Asymptotic series of generalized Lambert-W function</article-title>. <source>ACM Commun. Comput. Algebra</source> <volume>47</volume> (<issue>3-4</issue>), <fpage>75</fpage>–<lpage>83</lpage> (<year>2014</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3167418">MR3167418</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1145/2576802.2576804" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1145/2576802.2576804</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_018">
<label>[18]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Sevastyanov</surname>, <given-names>B.A.</given-names></string-name>: <article-title>Transient phenomena in branching stochastic processes</article-title>. <source>Theory Probab. Appl.</source> <volume>4</volume> (<issue>2</issue>), <fpage>113</fpage>–<lpage>128</lpage> (<year>1959</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0121854">MR0121854</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1137/1104011" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1137/1104011</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_019">
<label>[19]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Sevastyanov</surname>, <given-names>B.A.</given-names></string-name>: <source>Branching Processes</source>. <publisher-name>Nauka</publisher-name>, <publisher-loc>Moscow</publisher-loc> (<year>1971</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0345229">MR0345229</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_020">
<label>[20]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Snyder</surname>, <given-names>D.L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Miller</surname>, <given-names>M.I.</given-names></string-name>: <source>Random Point Processes in Time and Space</source>, <edition>Second Edition</edition>. <publisher-name>Springer</publisher-name>, <publisher-loc>New York</publisher-loc> (<year>1991</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/978-1-4612-3166-0" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/978-1-4612-3166-0</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_021">
<label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>: <article-title>General identities on Bell polynomials</article-title>. <source>Comput. Math. Appl.</source> <volume>58</volume>, <fpage>104</fpage>–<lpage>118</lpage> (<year>2009</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2535972">MR2535972</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.camwa.2009.03.093" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.camwa.2009.03.093</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta163_ref_022">
<label>[22]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Yee</surname>, <given-names>T.W.</given-names></string-name>: <article-title>The vgam package for categorical data analysis</article-title>. <source>J. Stat. Softw.</source> <volume>32</volume> (<issue>10</issue>), <fpage>1</fpage>–<lpage>34</lpage> (<year>2010</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.18637/jss.v032.i10" xlink:type="simple">https://doi.org/10.18637/jss.v032.i10</ext-link></mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>