Русская Википедия:Числа Эйлера II рода

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Плохой перевод Числа Эйлера II рода (англ. Eulerian numbers of the second kind) — количество перестановок мультимножества <math>\{1, 1, 2, 2, ..., n , n\}</math>, обладающие тем свойством, что для каждого <math> k </math> подсчитываются все числа, встречающиеся между двумя вхождениями <math> k </math> в перестановке, больше, чем <math> k </math> по двойному факториальному числу <math> (\text{2n-1})!! </math>.

Пример

Число Эйлера второго рода, обозначаемое <math>\left\langle{\left\langle{n\atop m}\right\rangle}\right\rangle</math>, подсчитывает количество всех таких перестановок, которые имеют ровно <math> m </math> восхождений. Например, для <math> n = 3 </math> существует <math> 15 </math> таких перестановок, <math> 1 </math> без подъемов, <math> 8 </math> с одним подъемом и <math> 6 </math> с двумя подъемами:

<math> 332211, </math>

<math> 221133, 221331, 223311, 233211, 113322, 133221,331122, 331221, </math>

<math> 112233, 122133,112332, 123321, 133122, 122331. </math>

Рекуррентное соотношение

Числа Эйлера второго рода удовлетворяют рекуррентному соотношению, которое непосредственно следует из приведенного выше определения:

<math> \left\langle {\left\langle{n\atop m}\right\rangle} \right\rangle = (2n-m-1) \left\langle {\left\langle{n-1\atop m-1}\right\rangle} \right\rangle + (m+1) \left\langle {\left\langle{n-1\atop m}\right\rangle} \right\rangle </math>,

c начальным условием для <math> n = 0 </math>, выраженным в скобках Иверсона:

<math> \left\langle {\left\langle{0\atop m}\right\rangle} \right\rangle = [m=0] </math>.

Соответственно, полином Эйлера второго рода, обозначаемый здесь <math> P_n </math> (для них не существует стандартных обозначений) <math> P_n(x) = \sum^{n}_{m=0} {\left\langle{\left\langle{n\atop m}\right\rangle}\right\rangle} x^m </math> и вышеупомянутые рекуррентные отношения переводятся в рекуррентное отношение для последовательности <math> P_n(x) </math>:

<math> P_{n+1} (x) = (2nx+1) P_n(x) -x(x-1) P'_n(x) </math>


С начальным условием <math> P_0(x)=1 </math>.

Последнее повторение может быть записано в несколько более компактной форме с помощью интегрирующего фактора:

<math> (x-1)^{-2n-2} P_{n+1}(x)=(x(1-x)^{-2n-1} P_n(x)') </math>

так что рациональная функция

<math> u_n(x):=(x-1)^{-2n} P_n(x) </math>

удовлетворяет простой автономный рецидив:

<math> u_{n+1} = \left ( \frac{x}{1-x} u_n \right )'</math>, <math> u_0=1 </math>,

откуда можно получить эйлеровы многочлены в виде <math> P_n(x)=(1-x)^{2n} </math> и <math> u_n(x) </math> и числа Эйлера второго рода в качестве их коэффициентов.

Треугольник чисел Эйлера II рода

n/m 0 1 2 3 4 5 6 7 8
1 1
2 1 2
3 1 8 6
4 1 22 58 24
5 1 52 328 444 120
6 1 114 1452 4400 3708 720
7 1 240 5610 32120 58140 33984 5040
8 1 494 19950 195800 644020 785304 341136 40320
9 1 1004 67260 1062500 5765500 12440064 11026296 3733920 362880

Сумма <math> n </math>–ой строки, которая также является значением <math> P_n(1) </math>, равна <math> (\text{2n-1})!! </math>.

См. также

Ссылки

Шаблон:Примечания