正文(32/36)

數學少女 1

「就是這樣,將蒂蒂你現在說的再想一下。在我們面前的是使用形式變數的乘冪和,然後的係數就是『支付金額為n的的方法數』。那『支付金額為n的的方法數』是什麼呢?」

「『支付金額為n的的方法數』……啊,是分拆數!」

「是的,這個問題10--4將硬幣的枚數與種類加上限制,與村木老師的問題10-1和10-2出現的分拆數不同,不過卻很相似,使用形式數的乘冪和,其係數會變成『支付金額為n的的方法數』——這無疑是生成函數,也就是說,(<0次方>+<1次方>)(<0次方>+<平方>)(<0次方>+<立方>)這個式子就是『加上限制的分拆數』的生成函數。」

※※問題10-4的『加上限制的分拆數』的生成函數

(<0次方>+<1次方>)(<0次方>+<平方>)(<0次方>+<立方>)

「原來如此……說到生成函數,就會想到很複雜的無窮級數,不過也是有像(<0次方>+<1次方>)(<0次方>+<平方>)(<0次方>+<立方>)一樣,用小小的有限積做出的生成函數啊,迷你迷你生成函數……」蒂蒂做出了捏飯糰的姿勢。

「那麼……」我繼續說下去。

◎◎◎

那麼,到這裡為止是『有限制的分拆數』,現在開始要解除硬幣數與種類的限制,不過討論的方向仍然一樣,然而已經不是像(<0次方>+<1次方>)(<0次方>+<平方>)(<0次方>+<立方>)的『有限和的有限積』,而是像下面算式的『無限和的無限積』。

(<0次方>+<1次方>+<平方>+<立方>+……)①的貢獻度

×(<0次方>+<平方>+<4次方>+<6次方>+……)②的貢獻度

×(<0次方>+<立方>+<6次方>+<9次方>+……)③的貢獻度

×(<0次方>+<4次方>+<8次方>+<12次方>+……)④的貢獻度

×……

×(<0k次方>+<1k次方>+<2k次方>k+<3k次方>+……)的貢獻度

×……

無限和可以讓硬幣的枚數不受限制。

無限積可以讓硬幣的種類不受限制。

常這個無限和的無限積展開時,支付方式的可能性就會一口氣出現,取積之後整理同類項,調查的項,可以發現的係數就是n的分拆數,這是因為的係數與『支付n元』的方法數相同。

『將係數變為分拆數的形式冪級數』——也就是上面所寫的無限和的無限積為『分拆數的生成函數』,那P()就可以寫作下面這樣。

×因為P<3>≤F<4>與P<4>≤F<5>,所以P<5>≤F<6>……

6+3

P<4>=F<5>=5

分拆數的一般項P←積形式的生成函數P()

×(<0次方>+<平方>+<4次方>+<6次方>+……)

①共(m-2)個

×(<0k次方>+<1k次方>+<2k次方>+<3k次方>+……)

P<1>=F<2>=1

×……

×1/(1-<4次方>)

P()=1/(1-<1次方>)

P<0>=F<1>=1

※※解答10-3(拆分數P的生成函數P()『積形式』)

我在這裡推測P=F的這個等式雖然不成立,但是……

的係數就是P,從求一般項P,來討論問題10-2的不等式P<15><1000。

「我這樣說,是因為我不用求一般項P,也不用求P<15>,就能解答題10-2。」米爾迦淡淡地說。

◎◎◎

問題

問題

8+1

P()=(<0次方>+<1次方>+<平方>+<立方>+……)

(2)硬幣最小面額為②的情形。

「但是很可惜P<5>並不等於F<6>。因為P<5>=7,F<6>=8所以……

「你打算從正面突破吧。」米爾迦……(內容加載失敗!請重載或更換瀏覽器)

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