p; 好。
关键似乎就是积了,试试看生成函数的积吧,动手算或许就能发现什么。
由于只有生成函数C(x),所以先试试看平方会出现什么呢?生成函数如下。
C(x)=C<0>+C<1>x+C<2>x<平方>+……+C<n>x<n次方>+……
所以平方的话……会变成这样。
C(x)<平方>=(C<0>C<0>)+(C<0>C<1>+C<1>C<0>)x+(C<0>C<2>+C<1>C<1>+C<2>C<0>)x<平方>+……
常数项是C<0>C<0>,x项系数是C<0>C<1>+C<1>C<0>,x<平方>项系数是C<0>C<2>+C<1>C<1>+C<2>C<0>啊。
接着用广义化——我想起了蒂蒂那双大眼睛——表现C(x)<平方>的x<n次方>系数
宁静的空间中只剩下写字的沙沙声。
……完成了,这就是x<n次方>的系数。
C<0>C<n>+C<1>C<n-1>+……+C<k>C<n-k>+……+C<n-1>C<1>+C<n>C<0>
要注意标记的部分,而在C<k>C<n-k>中,左边的k渐渐变大,右边的n-k渐渐变小,k在0到n的范围内移动。
到这里为止写得相当冗长不容易懂,所以使用Σ,广义来说,x的系数就是
Σ<k=0到n,C<k>C<n-k>>
由于这是C(x)<平方>这个式子的「x<n次方>的系数」,所以C(x)<平方>这个式子就会变成二重和的形式……写成……
C(x)<平方>=Σ<n=0到∞,Σ<k=0到n,C<k>C<n-k>>x<n次方>>
出来了。
求出来了!
求出漂亮的「积的和」Σ<k=0到n,C<k>C<n-k>>了,所以之后这个部分应该可以用递推公式简化,由递推公式得……
Σ<k=0到n,C<k>C<n-k>>
可以置换成以下这个单纯的项。
C<n+1>
也就是说……
可以将生成函数C(x)的平方大幅简化了,将C<k>C<n-k>用C<n+1>替换吧。
C(x)<平方>=C(x)<平方>=Σ<n=0到∞,Σ<k=0到n,C<k>C<n-k>>x<n次方>>
=C(x)<平方>=Σ<n=0到∞,C<n+1>x<n次方>>
喔~~二重和变成一般的和了。
不过等一下,C<n+1>的标记和x<n次方>的指数差了1。
嗯~~啊,对了,消除差距的状况在斐波那契数列的时候也有过,只要将差距的部分乘上x就好,将两边乘x……
x×C(x)<平方>=x×Σ<n=0到∞,C<n+1>x<n次方>>
将右边的x加入∑中。
x×C(x)<平方>=Σ<n=0到∞,C<n+1>x<n+1次方>>
将n=0的部分视为n+1=1,这是为了配合标记与指数。
x×C(x)<平方>=Σ<n+1=1到∞,C<n+1>x<n+1次方>>
然后将n+1全部置换成n。
x×C(x)<平方>=Σ<n=1到∞,C<n>x<n次方>>
很好,这样右边的就几乎等于生成函数C(x)了,只需要将C<n>的部分减掉。
x×C(x)<平方>=Σ<n=0到∞,C<n>x<n次方>>-C<0>
这样就把n消掉了!
x×C(x)<平方>=C(x)-C<0>
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