■整数の分割と母関数(その1)
オイラーは
p(0)=1
p(0)+p(1)x+p(2)x^2+・・・
=(1+x+x^2+x^3+・・・)(1+x^2+x^4+x^6+・・・)(1+x^3+x^6+x^9+・・・)・・・
=1/(1-x)(1-x^2)(1-x^3)・・・
さらに、オイラーは五角数定理を証明した
Π(1-x^k)=1-x-x^2+x^5+x^7-x^12-x^15+・・・
=Σ(-1)^qx(3q^2+q)/2=1
したがって,n<0のとき、p(n)=0とすると
p(n)=p(n-1)+p(n-2)-p(n-5)-p(n-7)+・・・
=Σ(-1)^q+1{p(n-(3q^2-q)/2)+p(n-(3q^2+q)/2)}
が導かれる。
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nの相異なる正整数への分割の個数をd(n)
奇数への分割の個数をo(n)とすると
Σd(k)x^k=(1+x)(1+x^2)(1+x^3)・・・=Π(1+x^k)
Σo(k)x^k=(1+x+x^2+・・・)(1+x^3+x^6+・・・)(1+x^5+x~10+・・・)・・・=1/Π(1-x^2k-1)
(1+x^k)=(1-x^2k)/(1-x^k)より
Σd(k)x^k=Π(1+x^k)=1/Π(1-x^2k-1)=Σo(k)x^k
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