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【组合数学】生成函数 ( 移位性质 )

文章目录

  • 一、生成函数移位性质 1 ( 向后移位 )
  • 二、生成函数移位性质 2 ( 向前移位 )

参考博客 :

  • 【组合数学】生成函数 简要介绍 ( 生成函数定义 | 牛顿二项式系数 | 常用的生成函数 | 与常数相关 | 与二项式系数相关 | 与多项式系数相关 )
  • 【组合数学】生成函数 ( 线性性质 | 乘积性质 )

一、生成函数移位性质 1 ( 向后移位 )


生成函数移位性质 1 ( 向后移位 ) :

b

(

n

)

=

{

0

,

n

<

l

a

n

l

,

n

l

b(n) = \begin{cases} 0, & n < l \\\\ a_{n-l}, & n \geq l \end{cases}

b(n)=0,anl,n<lnl , 则

B

(

x

)

=

x

l

A

(

x

)

B(x) = x^l A(x)

B(x)=xlA(x)

已知数列

a

n

a_n

an生成函数

A

(

x

)

A(x)

A(x) , 求 另外数列

b

n

b_n

bn 生成函数

B

(

x

)

B(x)

B(x) ;

已知数列

a

n

=

{

a

0

,

a

1

,


,

a

n

,


}

a_n = \{a_0, a_1 , \cdots , a_n , \cdots\}

an={a0,a1,,an,} , 生成函数为

A

(

x

)

A(x)

A(x) ;

数列

b

n

b_n

bn

a

n

a_n

an 的关系是 ,

b

n

b_n

bn

a

n

a_n

an 的前面增加了

l

l

l

0

0

0 ;

数列

a

n

a_n

an :

                  

a

0

,

a

1

,


,

a

n

,

\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ a_0, a_1 , \cdots , a_n , \cdots

                  a0,a1,,an,

数列

b

n

b_n

bn :

0

,

0

,


,

0

l

0

,

\begin{matrix} \underbrace{ 0, 0, \cdots , 0 } \\ l 个 0 \end{matrix} ,




0,0,,0
l0
,

a

0

,

a

1

,


,

a

n

,

a_0, a_1 , \cdots , a_n , \cdots

a0,a1,,an,

数列

b

n

b_n

bn 的生成函数 , 前

l

l

l 项的系数都是

0

0

0 , 所以可以省略 ,

  • l

    l

    l ,

    B

    (

    x

    )

    B(x)

    B(x) 的生成函数项是

    a

    0

    x

    l

    a_0x^l

    a0xl , 对应的

    A

    (

    x

    )

    A(x)

    A(x) 中的生成函数项是

    a

    0

    a_0

    a0

  • l

    +

    1

    l+1

    l+1 ,

    B

    (

    x

    )

    B(x)

    B(x) 的生成函数项是

    a

    1

    x

    l

    +

    1

    a_1x^{l+1}

    a1xl+1 , 对应的

    A

    (

    x

    )

    A(x)

    A(x) 中的生成函数项是

    a

    1

    x

    a_1x

    a1x

B

(

x

)

B(x)

B(x) 生成函数 中每项只是在 数列

a

n

a_n

an生成函数

A

(

x

)

A(x)

A(x) 每项的基础上 , 乘以

x

l

x^l

xl 即可 ;

二、生成函数移位性质 2 ( 向前移位 )


生成函数移位性质 2 ( 向前移位 ) :

b

n

=

a

n

+

1

b_n = a_{n+1}

bn=an+1 , 则

B

(

x

)

=

A

(

x

)

n

=

0

l

1

a

n

x

n

x

l

B(x) = \cfrac{A(x) - \sum\limits_{n=0}^{l-1} a_nx^n }{x^l}

B(x)=xlA(x)n=0l1anxn

已知数列

a

n

a_n

an生成函数

A

(

x

)

A(x)

A(x) , 求 另外数列

b

n

b_n

bn 生成函数

B

(

x

)

B(x)

B(x) ;

已知数列

a

n

=

{

a

0

,

a

1

,


,

a

n

,


}

a_n = \{a_0, a_1 , \cdots , a_n , \cdots\}

an={a0,a1,,an,} , 生成函数为

A

(

x

)

A(x)

A(x) ;

数列

b

n

b_n

bn

a

n

a_n

an 的关系是 ,

b

n

b_n

bn

a

n

a_n

an 的基础上向后移动了

l

l

l ,

b

0

b_0

b0

a

l

a_l

al 值相同 ,

b

1

b_1

b1

a

l

+

1

a_{l+1}

al+1 值相同 ;

                  

\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \,

                  

数列

a

n

a_n

an :

a

0

,

a

1

,


,

a

l

,

a

l

+

1

a_0, a_1 , \cdots , a_l , a_{l+1} \cdots

a0,a1,,al,al+1

数列

b

n

b_n

bn :

                    

b

0

,

b

1

,

\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ b_0 , b_1 , \cdots

                    b0,b1,

根据

A

(

x

)

A(x)

A(x)

B

(

x

)

B(x)

B(x) :

A

(

x

)

A(x)

A(x) 的基础上 , 减去前

l

l

l , 即

0

0

0

l

1

l-1

l1 ,

a

0

,

a

1

x

,

a

2

x

2

,

a

l

1

x

l

1

a_0 , a_1x , a_2x^2 , \cdots a_{l-1}x^{l-1}

a0,a1x,a2x2,al1xl1 , 因此有了

A

(

x

)

n

=

0

l

1

a

n

x

n

A(x) - \sum\limits_{n=0}^{l-1} a_nx^n

A(x)n=0l1anxn ;

A

(

x

)

A(x)

A(x) 生成函数 的 剩余的项 , 每一项都比

B

(

x

)

B(x)

B(x)

x

l

x^l

xl 倍 , 除以

x

l

x^l

xl 即可 ;

在上述

A

(

x

)

n

=

0

l

1

a

n

x

n

A(x) - \sum\limits_{n=0}^{l-1} a_nx^n

A(x)n=0l1anxn 基础上 , 除以

x

l

x^l

xl , 得到

B

(

x

)

=

A

(

x

)

n

=

0

l

1

a

n

x

n

x

l

B(x) = \cfrac{A(x) - \sum\limits_{n=0}^{l-1} a_nx^n }{x^l}

B(x)=xlA(x)n=0l1anxn ;

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