■2乗和が等しい数列とスー・モース数列(その15)
このシリーズの対称性についてまとめておきたい.
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【1】すべての数字を含む排他的数列
1から8までのすべての数字を含む排他的数列
{an}={1,4,5,8}
{bn}={2,3,6,7}
2+3+5+8=1+4+6+7=18
では2乗和まで等しい.両側を含めた項数は8/8である.
1から16までのすべての数字を含む排他的数列
{an}={1,4,6,7,10,11,13,16}
{bn}={2,3,5,8,9,12,14,15}
1+4+6+7+10+11+13+16=2+3+5+8+9+12+14+15=68
では3乗和まで等しい.両側を含めた項数は16/16である.
この例において
[1]8対{1,2},・・・,{15,16}で考えると一方が{an}に,他方が{bn}にはいる.
[2]{an},{bn}にはそれぞれ8つの偶数,4つの奇数が属しています.
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【2】間引かれた排他的数列
1+5+8+12=2+3+10+11
では3乗和まで等しい.両側を含めた項数は8/12である.
{cn}={−,0,−,+,0,+}
{dn}={+,−,0,0,+,−}
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
1+6+7+8+14+15=2+3+9+10+11+16
では4乗和まで等しい.両側を含めた項数は12/16である.
[1]8対{1,2},・・・,{15,16}で考えると一方が{cn}に,他方が{dn}にはいっていない.
[2]{cn},{dn}にはそれぞれ3つの偶数,3つの奇数が属している.
[3]削除された偶数の数と奇数の数は等しい.
{cn}={−,0,+, +/-, ,0,+,−}
{dn}={+,−,0, , +/-,−,0,+}
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
1^0+13^0+28^0+70^0+82^0+124^0+139^0+151^0
=4^0+7^0+34^0+61^0+91^0+118^0+145^0+148^0
では7乗和まで等しい.両側を含めた項数は16/152である.
−は奇数,+は偶数になるが,
{an}={−,0,0,−,+,0,0,+,+,0,0,+,−,0,0,−}
{bn}={0,+,−,0,0,+,−,0,0,−,+,0,0,−,+,0}
{an},{bn}にはそれぞれ4つの偶数,4つの奇数が属している.
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【3】まとめ
k乗和まで等しい2つの数列はそれぞれ同数の偶数,奇数を含む対称的な数列である.それをk+1乗和まで,k+2乗和まで・・・と拡張させることができる.自由度が高い(間引かれている)ほどkを大きくすることができる.
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