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格爾尼茨定理


A(n) 表示將 n 分拆為部分 =2,5,11 (模 12) 的分拆數,令 B(n) 表示將 n 分拆為不同部分 =2,4,5 (模 6) 的分拆數,並且令 C(n) 表示 n 的以下形式的分拆數

 n=b_1+b_2+...+b_t,
(1)

其中 b_i-b_(i+1)>=6,如果 b_i=0,1 或 3 (模 6),則為嚴格不等式,並且 b_t!=1,3。則

 A(n)=B(n)=C(n)
(2)

(Andrews 1986, 第 101 頁)。

對於 n=1, 2, ...,A(n)=B(n)=C(n) 的值是 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 4, 5, 5, 6, 7, 7, 8, 9, ... (OEIS A056970)。例如,對於 n=24,有八個分拆滿足這些條件,如下表所示。

A(24)=8B(24)=8C(24)=8
17+5+222+224
14+5+520+422+2
14+2+2+2+2+217+5+220+4
11+11+216+819+5
11+5+2+2+2+214+1018+6
5+5+5+5+2+214+8+217+7
5+5+2+2+2+2+2+2+211+8+516+8
2+2+2+2+2+2+2+2+2+2+2+210+8+4+214+8+2

恆等式 A(n)=B(n) 可以使用恆等式建立

sum_(n=0)^(infty)B(n)q^n=product_(n=0)^(infty)(1+q^(6n+2))(1+q^(6n+4))(1+q^(6n+5))
(3)
=(-q^2;q^6)_infty(-q^4;q^6)_infty(-q^5;q^6)_infty
(4)
=product_(n=0)^(infty)((1-q^(12n+4))(1-q^(12n+8))(1-q^(12n+10)))/((1-q^(6n+2))(1-q^(6n+4))(1-q^(6n+5)))
(5)
=((q^4;q^(12))_infty(q^8;q^(12))_infty(q^(10);q^(12))_infty)/((q^2;q^6)_infty(q^4;q^6)_infty(q^5;q^6)_infty)
(6)
=product_(n=0)^(infty)1/((1-q^(12n+2))(1-q^(12n+5))(1-q^(12n+11)))
(7)
=1/((q^2;q^(12))_infty(q^5;q^(12))_infty(q^(11);q^(12))_infty)
(8)
=sum_(n=0)^(infty)A(n)q^n,
(9)

其中 (q;a)_infty 是一個 q-Pochhammer 符號 (Andrews 1986, 第 101 頁)。斷言 B(n)=C(n) 明顯更困難,並且沒有已知的簡單證明。然而,它可以藉助計算機代數和格爾尼茨定理的以下改進形式來建立。

B(n,m) 表示將 n 分拆為 m 個不同部分 =2, 4, 5 (模 6) 的分拆數。令 C(n,m) 表示 n 的以下形式的分拆數

 n=b_1+b_2+...+b_n,
(10)

其中 b_i-b_(i+1)>=6,如果 b_i=0, 1, 3 (模 6),則為嚴格不等式,其中 b_s!=1, 3,並且 mb_i=2,4,5 (mod 6) 的數量加上兩倍的 b_i=0,1,3 (mod 6) 的數量。則對於每個 nmB(n,m)=C(n,m) (Göllnitz 1967; Andrews 1986, 第 102 頁)。


另請參閱

格爾尼茨-戈登恆等式, 舒爾分拆定理

使用 探索

參考文獻

Alladi, K. 和 Berkovich, A. "A Double Bounded Key Identity for Göllnitz's (BIG) Partition Theorem." 2000 年 7 月 1 日。 http://arxiv.org/abs/math.CO/0007001.Andrews, G. E. "Physics, Ramanujan, and Computer Algebra." 在 Computer Algebra. Papers from the International Conference on Computer Algebra as a Tool for Research in Mathematics and Physics Held at New York University, New York, April 5-6, 1984 (編輯 D. Chudnovsky 和 G. Chudnovsky)。紐約:Springer-Verlag,第 97-109 頁,1989 年。Andrews, G. E. "Göllnitz's Theorem." §10.6 在 q-Series: Their Development and Application in Analysis, Number Theory, Combinatorics, Physics, and Computer Algebra. 普羅維登斯,RI:Amer. Math. Soc.,第 101-104 頁,1986 年。Göllnitz, H. "Partitionen mit Differenzenbedingungen." J. reine angew. Math. 225, 154-190, 1967.Sloane, N. J. A. 序列 A056970 在 "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences." 中。

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請這樣引用

Weisstein, Eric W. "格爾尼茨定理。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/GoellnitzsTheorem.html

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