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第一卷 正文

>   将这个数列的生成函数设为P(x)×P(x)的定义如下,这同时是生成函数的的定义。

  P(x)=P<0>x<0次方>+P<1>x<1次方>+P<2>x<平方>+P<3>x<立方>+P<4>x<4次方>+P<5>x<5次方>+……

  将P<0>,P<1>,……的值实际代入,由于n次的系数为P<n>,所以会变成下面的式子……

  P(x)=1x<0次方>+1x<1次方>+2x<平方>+3x<立方>+5x<4次方>+7x<5次方>+……

  为了不让各项混在一起而假设出形式上的变量x,将数列以系数的形态拥抱在名为生成函数的母亲怀里。

  接着下一步是求出生成函数的『对x的闭公式』。

  在求斐波那契数列F<n>的时候,是用递推公式来求闭公式,以x将P(x)的系数做转换,真是令人怀念。

  求卡塔兰数C<n>时,是用生成函数的积求出闭公式,也体会到『平分』的乐趣。

  分拆数P<n>又是如何呢?而且也不是求出生成函数之后,问题就会像魔法一样解开,有必要找出关于这个数列的本质。

  继续研究分拆数的生成函数吧,夜晚还很漫长。

  10.4.1为了选出来

  我在房间里绕着圈子思考,虽然动手调查具体的数字很重要,但这样下去只会让组合的数字爆发而已。在变成『超级大的数』之前,必须跳到广义的解法,也就是米尔迦口中「脑的运动」。思考,思考吧。

  ……我打开窗户呼吸着夜晚的空气,听着远方传来的狗叫声……为什么我会喜欢数学呢?数学到底又是什么呢?米尔迦是这么说的:

  「如康托尔所说『数学的本质是自由』,尤拉老师是自由的,他将无限大或无限小的概念灵活运用在自己的研究上,无论是圆周率的π,虚数单位的i,或是自然对数的底e,都是尤拉老师开始使用的文字,老师在当时无法横渡的河上架一座桥,就像在柯尼斯堡上架设新桥一样。」

  桥……我能在未来的某处架设出一道新的桥吗?

  稍微脱离生成函数来思考看看,自己是不是曾经有解过类似的问题呢?回想起来、回想起来……

  『……对不起,我记不住。』

  『……不对,不是要记起来,而是要思考、思考。』

  似乎和蒂蒂曾经有过这种互动呢,发现自己把『思考很重要』这件事情『记起来』后,我笑了,思考虽然很重要,回想也是一样啊。

  和蒂蒂的对话是在演算二项式定理的时候,将(x+y)<n次方>展开后,会出现组合的数,这让蒂蒂十分惊讶,也让她知道()<n,k>和<组合,n,k>是同样的意思。

  (x+y)将变为n次方时,会从n个(x+y)因式中各自选出x或y,然后成为x与y积的项,整合同类项之后,就是选出的方法数。

  例如(x+y)3展开的时候,从x与y的各因式中提出3个,就会产生下面8个项。

  (<x>+y)+(<x>+y)+(<x>+y)=xxx=x<立方>

  (<x>+y)+(<x>+y)+(x+<y>)=xxy=x<平方>y

  (<x>+y)+(x+<y>)+(<x>+y)=xyx=x<平方>y

  (<x>+y)+(x+<y>)+(x+<y>)=xyy=xy<平方>

  (x+<y>)+(<x>+y)+(<x>+y)=yxx=x<平方>y

  (x+<y>)+(<x>+y)+(x+<y>)=yxy=xy<平方>

  (x+<y>)+(x+<y>)+(<x>+y)=yyx=xy<平方>

  (x+<y>)+(x+<y>)+(x+<y>)=yyy=y<立方>

  将这些全部加起来『整合同类项』之后,就成为积的展开。

  (x+y)(x+y)(x+y)=1x<立方>y<0次方>+3x<平方>y<1次方>+3x<1次方>y<平方>+1x<0次方>y<立方>

  系数的1,3,3,1就是符合选出3个x、2个x、1个x、0个x的方法数,也就是说,将系数以表示的话,会成为下式。

  (x+y)(x+y)(x+y)=()<3,3>x<立方>+()<3,2>x<平方>y<1次方>+()<3,1>x<1次方>y<平方>+()<3,0>y<立方>

  回想到这里,脑海中浮现出蒂蒂佩服的

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