■オイラーと整数の分割関数(その19)

 オイラーの5角数定理を用いると,分割関数に対する再帰関係式

  Σp(n-j(3j±1)/2)(-1)^j=0

  p(n)=p(n-1)+p(n-2)-p(n-5)-p(n-7)+p(n-12)+・・・

が得られます.これより

  p(0)=1,p(1)=1,p(2)=2,p(3)=3,p(4)=5,p(5)=7,p(6)=11,

  p(7)=15,p(8)=22,p(9)=30,p(10)=41,p(11)=56,p(12)=77,・・・

を効率的に計算することができます.

 ラマヌジャンはp(n)が満たす合同式について

  p(5n+4)=0  mod5

  p(7n+5)=0  mod7

  p(11n+6)=0  mod11

  p(599)=0  mod5^3

  p(721)=0  mod11^2

を予想し,それらを証明しています.

(証)φ(q)=Π(1-q^k)とおく.

  Σp(5n+4)q^n=5{φ(q^5)}^5/{φ(q)}^6

の右辺の展開を考えると合同式が証明される.

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