하강 및 상승 요인

Falling and rising factorials

수학에서 하강 요인(내림차 요인,[1] 하강 순차 제품 또는 하강 요인이라고도 함)을 다항식으로 정의한다.

상승 요인(Pochhammer 함수, Pochhammer 다항식, 상승 요인,[1] 상승 순차 제품 또는 상한 요인이라고도 함)은 다음과 같이 정의된다.

n = 0일 때 각 값은 1(빈 제품)으로 간주된다.이러한 기호들을 총칭하여 요인력이라고 한다.[2]

레오 어거스트 포하머가 도입한 포하머 기호는 표기법(x)n으로 여기서 n이 아닌 정수다.그것은 상승 요인 또는 하강 요인 중 하나를 나타낼 수 있으며, 다른 기사와 다른 규약을 사용하는 저자가 있을 수 있다.Pochhammer 자신은 실제로 (x)n이항계수 와 같은 다른 의미로 사용하였다[3]

이 글에서 기호(x)n는 하강 요인을 나타내기 위해 사용되며, 기호 x(n) 상승 요인에 사용된다.Knuth의 언더라인/오버라인 x , n},x^{\이(가) 점점 인기를 끌고 있지만 이러한 [4]규약은 콤비네이터에 사용된다.[2][5]특수함수 이론(특히 초지하함수)과 표준 참조 작업인 아브라모위츠와 스테건에서는 포하메르 기호(x)n를 사용하여 상승요인을 나타낸다.[6][7]

x가 양의 정수일 때, (x)n x 요소 집합의 n-퍼뮤션 수를 주거나, 동등하게 n 크기 n에서 x 크기 집합에 이르는 주입 함수의 수를 준다. 또한, (x)n는 "x 플래그폴에 n 기를 배열하는 방법의 수"[8]로서, 모든 깃발을 사용해야 하며 각 깃대는 최대 하나의 플래그에서 가질 수 있다.이런 맥락에서 Pn, P(x, n)와 같은 다른 표기들도 가끔 사용된다.

예제 및 조합 해석

처음 몇 가지 상승 요인은 다음과 같다.

처음 몇 가지 하강 요인에는 다음과 같다.

팽창에 나타나는 계수는 첫 번째 종류의 스털링 수입니다.

변수 x가 양의 정수인 경우, ) n x 집합에서 n-permutions의 수, 즉, 크기 x 집합에서 도출된 구별되는 요소로 구성된 n의 순서 목록을 선택하는 방법의 수와 같다.( 8) = 8 = .은(는) 8인승 경주에 출전하는 다양한 시상대 수(금, 은, 동메달의 숫자)이다.또한 (x)n는 "x 플래그폴에 n개의 깃발을 배열하는 방법의 수"[8]로, 모든 깃발을 사용해야 하며 각 깃대는 최대 한 개의 깃발을 가질 수 있다.이런 맥락에서 Pn, P(x, n)와 같은 다른 표기들도 가끔 사용된다.

특성.

상승 요인 및 하강 요인에는 단순히 서로 관련이 있다.

상승 및 하강 요인 설계는 일반 요인 설계와 직접적인 관련이 있다.

상승 및 하강 요인은 이항 계수를 표현하는 데 사용할 수 있다.

따라서 이항계수에 대한 많은 정체성은 하강 및 상승 요인들로 이어진다.

상승 요인 및 하강 요인들은 어떤 유니탈 링에서도 잘 정의되어 있으므로, 예를 들어 x는 음의 정수나 복잡한 계수를 가진 다항식, 또는 어떤 복합값 함수를 포함한 복잡한 숫자로 간주할 수 있다.

상승 요인 xx + n은 음의 정수가 아닌 실제 숫자로 제공되는 감마 함수를 사용하여 n실제 값으로 확장될 수 있다.

추락하는 요인 또한 다음과 같다.

Dx에 대한 분화를 나타내는 경우

Pochhammer 기호는 또한 초기하 함수의 정의에 필수적이다.초기하학 함수는 전력 시리즈에 의해 z < 1에 대해 정의된다.

, c가 0, -1, -2, ...와 같지 않다면, 초기하 함수 문헌은 일반적으로 상승 요인들에 대해 ) 을 사용한다는 점에 유의하십시오.

탯줄 미적분학과의 관계

하강 인자는 전방차 연산자 Δ를 사용하는 다항식을 나타내는 공식에서 발생하며, 이는 공식적으로 테일러의 정리와 유사하다.

이 공식과 그 밖의 여러 곳에서 유한차이의 미적분에서 하강 요인(x)n은 미분적분에서 xn 역할을 한다.Note for instance the similarity of to .

유사한 결과가 상승 요인에도 적용된다.

이러한 유형의 유사성에 대한 연구는 탯줄 미적분학이라고 알려져 있다.낙하 및 상승 요인 함수를 포함하여 그러한 관계를 다루는 일반 이론은 이항식 및 셰퍼 서열다항식 시퀀스 이론에 의해 제시된다.상승 요인 및 하강 요인으로는 이항 유형의 셰퍼 시퀀스가 있으며, 이는 관계에서 알 수 있다.

여기서 계수는 이항력 팽창(Chu-Vandermonde ID)에 있는 계수와 동일하다.

마찬가지로, Pochhammer 다항식의 생성함수는 탯줄 지수,

그 이후

연결 계수 및 ID

하강 및 상승 요인은 Lah 숫자를 통해 서로 관련된다.[9]

다음 공식은 두 번째 종류의 스털링 숫자(곡선 괄호 {}n
k
)를 사용하여 변수 x의 정수 검정력과 합계를 연관시킨다.[9]

하강요인은 다항식 링의 기초가 되기 때문에 두 개의 산물을 하강요인의 선형 결합으로 표현할 수 있다.

계수 ) k) (n ) k! m을(를) 연결 계수라고 하며, 크기 m과 크기 n의 집합에서 각각 식별하는 방법(또는 "함께 글루") k 원소를 식별하는 방법의 수로 조합 해석을 갖는다.

또한 다음과 같은 방법으로 주어지는 두 상승 요인 비율에 대한 연결 공식도 있다.

또한 우리는 다음과 같은 정체성을 통해 일반화된 지수의 법칙과 부정적인 상승과 하락의 힘을 확장할 수 있다.[citation needed]

마지막으로, 추락 및 상승 요인들에 대한 중복곱셈 공식은 다음 관계를 제공한다.

대체 표기

상승요인에 대한 대체 표기법

그리고 감소하는 요인

A로 거슬러 올라가다카펠리(1893년)와 L.토스카노(1939년).[2]Graham, Knuth, Patashnik은[10] 이러한 표현을 각각 "m 상승에 x", "m 하강에 x"로 발음할 것을 제안한다.

하강요인에 대한 다른 표기로는 P(xn, nx,n), P, P 또는 Pn 있다(순열조합 참조).

상승 요인 x(n) 대한 대체 표기법은 덜 보편적인 (x)+
n
이다. (x)+
n
를 사용하여 상승 요인을 나타낼 때, 일반적으로 혼동을 피하기 위해 일반적인 하강 요인(
n
x
)에 사용한다.[3]

일반화

Pochhammer 기호는 다변량 분석에 사용되는 일반화된 Pochhammer 기호라고 하는 일반화된 버전을 가지고 있다.q-아날로그도 있는데, q-포크해머 기호가 있다.

함수를 정수의 내림차순으로 평가하고 값을 곱하는 하강 요인의 일반화는 다음과 같다.[citation needed]

여기서 -h는 감소, k는 요인 수입니다.상승요인의 해당 일반화는

이 표기법은 상승 및 하강 k/1요인인 [x]k/−1와 [x]를 각각 통일한다.

고정 산술 함수 : → C 기호 변수 x, , 형식의 관련 일반화 요인 산물에 대해

), , (의 확장에서 의 힘에 대한 다음 계수에 의해 정의되는 번째 종류의 일반화된 스털링 수 분류의 관점에서 연구할 수 있다.

이 계수들은 첫번째 종류의 스털링 숫자뿐만 아니라 재발 관계와 기능적 방정식은f-harmonic 숫자, Fn(r)(t)것과 관련된:=}}≤ ntkf(k)r{\displaystyle F_{n}(t):=\sum _{nk\leq}{\frac{t^{k}}{f(k)^{r}}k ∑ 유사의 여러 속성 만족시켜 준다.[11]

대칭 일반화는 다음과 같이 정의할 수 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b Steffensen, J. F. (17 March 2006), Interpolation (2nd ed.), Dover Publications, p. 8, ISBN 0-486-45009-0 (1950년 판 첼시 출판사 재인쇄)
  2. ^ a b c Knuth. The Art of Computer Programming. Vol. 1 (3rd ed.). p. 50.
  3. ^ a b 포하머 기호에 대한 언급은 414페이지에 있다Knuth, Donald E. (1992), "Two notes on notation", American Mathematical Monthly, 99 (5): 403–422, arXiv:math/9205211, doi:10.2307/2325085, JSTOR 2325085, S2CID 119584305.
  4. ^ Olver, Peter J. (1999). Classical Invariant Theory. Cambridge University Press. p. 101. ISBN 0-521-55821-2. MR 1694364.
  5. ^ Harris; Hirst; Mossinghoff (2008). Combinatorics and Graph Theory. Springer. Ch. 2. ISBN 978-0-387-79710-6.
  6. ^ Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables. p. 256.
  7. ^ 이 마지막 표기법에서 상승 요인을 조작하기 위한 유용한 공식 목록은 다음과 같다.
  8. ^ a b Feller, William. An Introduction to Probability Theory and Its Applications. Vol. 1. Ch. 2.
  9. ^ a b "Introduction to the factorials and binomials". Wolfram Functions Site.
  10. ^ Graham, Ronald L.; Knuth, Donald E. & Patashnik, Oren (1988). Concrete Mathematics. Reading, MA: Addison-Wesley. pp. 47, 48. ISBN 0-201-14236-8.
  11. ^ Schmidt, Maxie D. (29 March 2017). "Combinatorial identities for generalized Stirling numbers expanding f-factorial functions and the f-harmonic numbers". arXiv:1611.04708v2 [math.CO].

외부 링크