Мы
видим, что представлений числа n в виде a1 + 2a2 + ... + kak столько же, сколько есть его представлений в виде суммы натуральных слагаемых, то есть
p(n). Таким образом, коэффициент при xn в нашем произведении равен p(n), то
есть 1/φ(x) = π(x). Теорема доказана.
Положив
для удобства p(0) = 1, напишем
(1
– x – x2 + x5 + x7 + ...)(1 + p(1)x + p(2)x2 + ...) = 1
(коэффициенты
в первом множителе пишутся согласно тождеству Эйлера!). Раскроем скобки и
приравняем нулю коэффициенты при x, x2, x3, ..., xn в левой части. Получим:
p(1) – p(0) = 0;
|
p(2) – p(1) – p(0) = 0;
|
p(3) – p(2) – p(1) = 0;
|
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
|
p(n) – p(n–1) –
p(n–2) + p(n–5) + p(n–7) – ... = 0
|
(в
левой части последней формулы нужно писать слагаемые до тех пор, пока аргумент
у p остаётся неотрицательным). Итак,
p(n)
= p(n–1) + p(n–2) – p(n–5) – p(n–7) + ... .
Эта
формула позволяет быстро составить довольно длинную таблицу чисел p(n). Вот
практический совет, как это сделать. Возьмите лист клетчатой бумаги – лучше
всего двойной тетрадный лист. Отрежьте вдоль его длинной стороны полоску
шириной 3–4 клетки. Положите эту полоску перед собой вертикально и у левого
среза в нижней клетке поставьте какой-нибудь знак, скажем звёздочку. Затем, двигаясь вверх, поставьте в первой клетке +, во второй +, в пятой –, в седьмой
–, в двенадцатой +, в пятнадцатой + и т.д., насколько хватит длины полоски
(рис. 1). Оставшуюся часть листа также положите перед собой вертикально и, отступя 10–15 клеток от её левого среза, проведите на ней вертикальную черту –
сверху донизу. В клетки, прилегающие к черте слева, двигаясь сверху вниз, впишите уже известные вам числа p(n), начиная с p(0): 1, 1, 2, 3, 5, 7. Чтобы
найти следующее значение, приложите отрезанную полоску справа к вертикальной
черте так, чтобы звёздочка оказалась против первой пустой клетки. Теперь из
суммы чисел, стоящих против плюсов, вычтите сумму чисел, стоящих против
минусов. Что получится – впишите в клетку против звездочки: это – следующее
значение функции p(n). Опустите полоску на одну клетку вниз и повторите то же
самое. И так далее. Через несколько минут вы получите колонку чисел p(n)
высотой в ваш лист.
Пользуясь
этим рецептом, я нашел числа p(n) для n ≤ 50. На это потребовалось – честно, по часам – 17 минут. (Несколько первых шагов вычисления я привожу на рисунке 2;
красные числа – это новые значения p(n).) В частности,
p(50)
= 204226.
Представьте
себе, сколько потребовалось бы времени для нахождения этого числа кустарным
способом!
3.
Доказательство тождества Эйлера
Раскроем
скобки в нашем произведении
(1
– x)(1 – x2)(1 – x3)(1 – x4)... .
Получится
сумма (бесконечная), в которой xn встретится столько раз, сколькими способами n
представляется в виде суммы возрастающей последовательности натуральных чисел:
n = n1 + n2 + ... + nk , n1 < n2 < ... < nk ; при этом знак при xn
будет +, если k чётно, и –, если k нечётно. Ниже в этом параграфе наборы (n1 ..., nk ) с n1 + ... + nk = n и n1 < ... < nk называются просто «разбиениями».
Мы
будем различать разбиения трёх типов. Обозначим для разбиения (n1 , ..., nk )
через s наибольшее число такое, что nk – nk–s+1 = s – 1, то есть s чисел
nk–s+1, ..., nk идут подряд (очевидно, s ≤ k). Например, для разбиения
12=2+4+6 s = 1, для разбиения 12=1+5+6 s = 2, для разбиения 33=4+5+8+9 s = 3.
Мы скажем, что разбиение (n1 , ..., nk ) принадлежит
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: заключение реферата, защита дипломной работы.
Предыдущая страница реферата |
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13 |
Следующая страница реферата