■整数の平方和分割(その3)
ΣR1(n)x^n=Σx^(n^2)=1+2x+2x^4+2x^9+・・・=1+2Iとすると
ΣR2(n)x^n=(1+2I)^2=1+4J,J=I+I^2
ΣR4(n)x^n=(1+4J)^2=1+8K,K=J+2J^2
ΣR8(n)x^n=(1+8K)^2=1+16L,L=K+4K^2
の形となる.
したがって,n≧1のとき,R2(n)は4で割り切れ,R4(n)は8で割り切れ,R16(n)は16で割り切れる.
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ΣS1(n)x^n=x+x^9+x^25+x^49+x^81+・・・
=x(1+x^8+x^24+x^48+x^80+・・・)=xP
Pはnが8で割り切れないときx^nの係数が消えるようなべき級数を表す.
S1(n),S2(n),S4(n),S8(n)の母関数はそれぞれ
xP,x^2P^2,x^4P^4,,x^8P^8.
したがって,
[1]n=8m+2型でないとき,S2(n)=0
[2]n=8m+4型でないとき,S4(n)=0
[3]n=8m型でないとき,S8(n)=0
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また,
Rk+l(n)=Rk(0)Rl(n)+Rk(1)Rl(n−1)+・・・+Rk(n)Rl(0)
Sk+l(n)=Sk(1)Sl(n−1)+Sk(2)Sl(n−2)+・・・+Sk(n−1)Sl(1)
が成り立つ.
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