<立方>y+6x<平方>y<平方>+4xy<立方>+y<4次方>
蒂蒂将式子一个个确认之后点点头说:「虽然公式里出现一堆文字会让人觉得『啊,好烦』,不过一想到这是广义化的结果,就觉得可以接受,会有一堆文字也是没办法的事。」
嗯,为了取代无限个具体的公式,而用了n这个变量替代,这就是广义化的公式。在各项的部分也用了k这个变数来广义化。
「是的,不过……n-k和k交错在一起,要分辨也很麻烦。」
不要将n-k和k分开思考,而是要想『和就是n』,然后在这个和中从0到n间取平衡,一开始x的指数是n最大,这时y的指数是0最小,然后x的指数每减1,y的指数就加1,最后x的指数变成最小的0,y的指数是最大的n,要像这样思考,而k就是中间平衡的位置。
k=0xxxxxx|
k=1xxxxx|y
k=2xxxx|yy
k=3xxx|yyy
k=4xx|yyyy
k=5x|yyyyy
k=6|yyyyyy
「啊……从x到y慢慢地移动。」
没错,将全部n次方分配到x与y上,就像『平分』围巾一样。
「学、学长!你还记得这个话题啊……」
7.4于自家中解生成函数的积
夜深了,家人也都睡了,我独自在房间静下来思考。C<n>的递推公式已经完成了。
C<0>=1
C<n+1>=C<k>C<n-k>
而我接下来想尝试一样东西,那就是生成函数的解法。
米尔迦和我曾寻找过斐波那契数列的一般项,那时候她将数列与生成函数做了对应,我们在两个国度——『数列之国』与『生成函数之国』中环绕。
我打开笔记本,一边搜寻记忆一边开始写下。
当得到数列a<0>,a<1>,a<2>,……,a<n>……之后,就将数列各项的系数以a<0>+a<1>x+a<2>x<平方>+……+a<n>x<n次方>+……形式的幂级数来表现,这就是生成函数,然后以下面的对应关系,将数列与生成函数视为一样的东西……
数列←→生成函数
a<0>,a<1>,a<2>,……,a<n>……←→a<0>+a<1>x+a<2>x<平方>+……+a<n>x<n次方>+……
如此对应的话,就可以将无穷的数列以一个生成函数呈现,而且若是将生成函数以闭公式表现,就会得到数列一般项的闭公式这个令人赞叹的结果。
我和米尔迦使用生成函数求得斐波那契数列的一般项,就像原本捧在手上快要散落的数列,被名为生成函数的一条线串了起来,那真是一次难以言喻的经验。
我想用这种解法来解开这次的问题。
※※
数列C<n>→生成函数C
↓
数列C<n>的闭公式←生成函数C的闭公式
由n个加号构成的式子设成C<n>,则得数列C<0>,C<1>,C<2>,……,C<n>……。
再将此数列之生成函数设为C,x是为了不让数列混乱的形式上变数,x<n次方>的指数n会与C<n>的n对应,则C会如下所示。
C=C<0>+C<1>x+C<2>x<平方>+……+C<n>x<n次方>+……
以上是生成函数的定义,到这里为止还不需要动脑筋,没错,要到生成函数的国度是很简单的。
要动脑的部分从现在才开始。
现在我手上拥有的武器只有C<n>的递推公式而已,下一步是要用递推公式求C的闭公式,我想求出C的『对x的闭公式』,而这个式子应该不会出现n。
不过,这次的递推公式不像斐波那契数列那时候一样单纯,那时候确实是在生成函数中乘上x,然后不断地『移动』系数,最后相加相减才将n消掉。
但是这次的递推公式C<n+1>=Σ<k=0到n,C<k>C<n-k>>相当麻烦,是在C<k>C<n-k>这个积上再加入了Σ,形成繁琐的『