×②的贡献度
×③的贡献度
×④的贡献度
×……
×的贡献度
×……
无限和可以让硬币的枚数不受限制。
无限积可以让硬币的种类不受限制。
常这个无限和的无限积展开时,支付方式的可能性就会一口气出现,取积之后整理同类项,调查x<n次方>的项,可以发现x<n次方>的系数就是n的分拆数,这是因为x<n次方>的系数与『支付n元』的方法数相同。
『将系数变为分拆数的形式幂级数』——也就是上面所写的无限和的无限积为『分拆数的生成函数』,那P就可以写作下面这样。
P=
×
×
×
×……
×
×……
接着转换视点,将形式变量x设定成0≤x<1范围里的实数,然后用等比级数的求和公式,于是k元硬币的贡献度就会变成下面的分数。
x<0k次方>+x<1k次方>+x<2k次方>+x<3k次方>+……=1/
由P展开得来的无限和全部都可以用这个公式变成分数。
P=1/
×1/
×1/
×1/
×……
×1/
×……
这样『无限和的无限积』就变成了『分数的无限积』,这就是变成积形式的生成函数P,将×以×表示。
※※解答10-3『积形式』)
P=1/×1/×1/……
整理一下到目前为止的部分,我为了解出木村老师的问题,也就是求P<15>而想要求出一般项P<n>,然后为了抓住P<n>的生成函数P而设定问题10-3,结果上面解答10-3所示,已经求到了积形式的生成函数P。
接下来我要思考下一个问题X。
问题X
函数P幂级数展开x<n次方>的系数为何?
P=1/×1/×1/……
x<n次方>的系数就是P<n>,从求一般项P<n>,来讨论问题10-2的不等式P<15><1000。
※※『求分拆数的一般项』的旅行地图
分拆数→生成函数P
↓问题10-3
分拆数的一般项P<n>←积形式的生成函数P
问题X
到这里我停下讲解。
◎◎◎
「你打算从正面突破吧。」米尔迦立刻接在我之后说。
「没错。」
「嗯,不过,只是要证明问题10-2的不等式,不用非得求出P<n>……对吧?」米尔迦说。
「嗯……理论上……是这样没错……」我变得有点不安。
「我这样说,是因为我不用求一般项P<n>,也不用求P<15>,就能解答题10-2。」米尔迦淡淡地说。
「咦?」
10.5.2米尔迦的发表
「要证明问题10-2的不等式,并不是非得求出P<15>不可。」
米尔迦边说边站到黑板的前面,取代了我的位置。
「就如同蒂德菈所说的『非常大的数』,分拆数P<n>是以急遽的速度在增加的函数,而现在我想先调查分拆数P<n>的上界。」
「什么是上界?」蒂德菈马上发问。
「上界就是对任意整数n≥0满足P<n>≤M的函数M。当n变大时,P<n>虽然也会跟着变大,但是却不会大于M,这就是M的意义,上界有无数个,不局限于一种。」
「上方的界线,是这意思吗?」蒂蒂将手放在头上。
「没错,上界这个用语虽然是用在定数上,但是在这里并非定数。M可以说是n的函数。观察P<0>,P<1>,P<2>,P<3>,P<4>之后,就可以发现他们等于斐波那契数的F<1>,F<2>,F<3>,F<4>,F<5>。」
P<0>=F<1>=1
P<1>=F<2>=1
P<2>=F<3>=2
P<3>=F<4>=3
P<4>=F<5>=5
米尔迦用手比出1,1,2,3,然后在5停了下来。