2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Производящая ф-я для "околоцентральных" биномиальных коэф-ов
Сообщение21.02.2011, 17:58 


23/11/09
173
Как записать производящую функцию для последовательности "околоцентральных" биномиальных коэффициентов (где отклонение от центра - k, заданно)?
$C^{0+k}_0,C^{1+k}_2,C^{2+k}_4,C^{3+k}_6,...,C^{n+k}_{2n},...$

Вопрос возник из следующей задачи, решение которой частично перекрывается им.
"Рассмотрим множество путей на прямой, состоящих из шагов длины 1 вправо или влево. Найдите производящую функцию для числа таких путей из n шагов, начинающихся в 0 и оканчивающихся в фиксированной точке N>0." (Далее будем считать, что N может быть и нулем)
Другими словами, требуется найти производящую функцию для последовательности $a^N_0,a^N_1,...,a^N_n,...$
$a^N_n=\begin{cases} C^{(n-N)/2}_n \text{, если } n-N \text{ четно }\\
0 \text{, если } n-N \text{ нечетно или меньше нуля } \end{cases}$.
Пусть $N=0$, тогда последовательность примет вид $C^0_0,0,C^1_2,0,C^2_4,0,C^3_6,...,C^{n/2}_n,...$
Производящая функция для центральных биномиальных коэффициентов известна и равна $\frac 1 {\sqrt{1-4x}}$, поэтому производящая функция для нашей последовательности будет $A_0(x)=\frac 1 {\sqrt{1-4x^2}}$
Пусть $N=1$, тогда последовательность примет вид $0,\frac 1 2 {C^1_2},0,\frac 1 2  {C^2_4},0,\frac 1 2 {C^3_6},0,\frac 1 2  {C^4_8},...,\frac 1 2 {C^{(n+1)/2}_{n+1}} ,...$
то есть, несколько сдвинутая предыдущая последовательность, а именно $A_1(x)=\frac {A_0(x)-1} {2s}$
Пусть $N=m$.
Для чисел $a^N_n$ как и для биномиальных коэффициентов выполняется тождество $a^N_m=a^{N}_{m-1}+a^{N-1}_{m-1}$ поэтому $A_m(x)=\frac 1 s {A_{m-1}(x)}-A_{m-2}(x)$
Таким образом, не сложно вывести производящую функцию рекурренто для любого заданного N.
Можно ли написать эту функцию в общем виде и нет ли более простого решения?
Я пробую так- формально приравниваю - $b_0=A_0(x)$, $b_1=A_1(x)$, $b_r=x^{-1}b_{n-1}-b_{n-2}$
Далее нахожу общий вид формулы для последовательности $b_r$, при заданных(как бы постоянных) $b_0$, $b_1$, $x$. Затем подставляю вместо них соответствующие функции (вместо $x$ так и остается $x$), а вместо индекса r подставляю N. В итоге получается общий вид $A_N(x)$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Производящая ф-я для "околоцентральных" биномиальных коэф-ов
Сообщение22.02.2011, 06:40 
Заслуженный участник


08/04/08
8562
А что такое $s$?
А сам метод правильный.

 Профиль  
                  
 
 Re: Производящая ф-я для "околоцентральных" биномиальных коэф-ов
Сообщение22.02.2011, 22:24 


23/11/09
173
Я там перепутал- делится не на s, а на x, конечно.
Да, метод работает. Для проверки установил пакет maple, который здорово облегчил жизнь, правда, формулы получились бестолковые.
Задаю начальные условия, такие же, как писал ранее(только вместо x везде s) и maple выдает ответ.
Производящая функция для числа путей, от двух переменных(степень при s - длина пути, а степень при x - отклонение):
$
A(x,s)={\frac {2\,xs-{x}^{2}-{x}^{2} \sqrt{1-4\,{s}^{2}}}{2 \sqrt{1-4\,{s
}^{2}} \left( s-x+{x}^{2}s \right) }}
$
Производящая функция для числа путей, от одной переменной и параметра n (отклонения от центра):
$
A_n(s)=\frac {\left( 4\,{s}^{2}+2\,{s}^{2} \sqrt{1-4\,{s}^{2}}-1- \sqrt{1-4\,{s}^{2
}} \right) } {{s} \left(  \sqrt{- \left( 2\,s-1 \right)  \left( 2\,s+1
 \right) } \right) \left(  \sqrt{1-4\,{s}^{2}} \right) 
 \left( -1- \sqrt{1-4\,{s}^{2}} \right) } \left( -2\,{\frac {s}{-1- \sqrt{1-4\,{s}^{2}}}} \right) ^{
n}
$
Связь между ними должна быть типа такой
$A(x,s)= A_0(s)+A_1(s)x+A_2(s)x^2+...$
Функция для “околоцентральных” коэффициентов $C^{0+k}_0,C^{1+k}_2,C^{2+k}_4,C^{3+k}_6,...$ будет такой:
$
\frac {A_{k+1}(\sqrt{s})-A_{k+1}(-\sqrt{s})} 2
$.
Для двумерного случая аналогично. В целом двумерные функции выглядят попроще.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group