1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

chuối lũy thừa hình thức và hàm sinh

62 1,2K 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Chuỗi lũy thừa hình thức và hàm sinh
Tác giả Hoàng Văn Quý
Người hướng dẫn PGS.TS. Đàm Văn Nhỉ
Trường học Trường đại học Khoa Học - Đại Học Thái Nguyên
Chuyên ngành Toán Học
Thể loại Luận văn Thạc sĩ
Năm xuất bản 2011
Thành phố Thái Nguyên
Định dạng
Số trang 62
Dung lượng 570,03 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Trường Đại Học Khoa HọcHoàng Văn Quý Chuỗi luỹ thừa hình thức và hàm sinh Chuyên ngành : Phương Pháp Toán Sơ Cấp Mã số: 60.46.40 Luận Văn Thạc Sĩ Toán Học Thái Nguyên - 2011... Sử dụng c

Trang 1

Trường Đại Học Khoa Học

Hoàng Văn Quý

Chuỗi luỹ thừa hình thức và hàm sinh

Chuyên ngành : Phương Pháp Toán Sơ Cấp

Mã số: 60.46.40

Luận Văn Thạc Sĩ Toán Học

Thái Nguyên - 2011

Trang 2

Trường Đại Học Khoa Học - Đại Học Thái Nguyên

Phản biện 1:

Phản biện 2:

Luận văn sẽ được bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn họp tại:

Trường Đại Học Khoa Học - Đại Học Thái Nguyên

Ngày tháng năm 2011

Có thể tìm hiểu tại

Thư Viện Đại Học Thái Nguyên

Trang 3

Mục lục

1.1 Khái niệm vành và đồng cấu 4

1.1.1 Vành 4

1.1.2 Ước của không Miền nguyên 4

1.1.3 Đồng cấu 5

1.1.4 Trường 5

1.2 Vành đa thức và nghiệm 5

2 Vành các chuỗi lũy thừa hình thức 11 2.1 Vành các chuỗi lũy thừa hình thức 11

2.2 Dãy hiệu của một dãy 17

2.3 Hàm sinh thường và dãy Fibonacci, dãy Catalan 20

2.4 Hàm sinh mũ và dãy số Stirling 24

2.5 Hàm sinh của dãy các đa thức Bernoulli 27

2.6 Hàm sinh Dirichlet và hàm Zeta-Riemann 34

2.7 Tích vô hạn 37

2.8 Đồng nhất thức Newton 41

2.9 Dãy truy hồi với hàm sinh 48

Trang 4

Sử dụng các kiến thức về chuỗi số để giải quyết các bài toán về dãy số

là một vấn đề như vậy Như chúng ta đã biết các vấn đề liên quan đến dãy

số là một phần quan trọng của đại số và giải tích toán học Khi tiếp cận vấn

đề này các em học sinh giỏi, sinh viên và khá nhiều thầy cô giáo phổ thôngthường rất phải đối mặt với rất nhiều bài toán khó liên quan đến chuyên đềnày

Trong các kỳ thi học sinh giỏi quốc gia, thi Olimpic toán quốc tế, thiOlimpic toán sinh viên giữa các trường đại học, cao đẳng, các bài toán liênquan đến dãy số cũng hay được đề cập và thường loại rất khó, đòi hỏi ngườihọc, người làm toán phải có một tầm hiểu biết rộng và rất sâu sắc các kiếnthức về dãy số và chuỗi số mới đưa ra các phương pháp giải toán hay và hoànthiện được bài toán

Để phục vụ cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi và việc trao đổi kinh nghiệmvới các thầy cô giáo bồi dưỡng học sinh giỏi quan tâm và tìm hiểu thêm vềphần này, được sự hướng dẫn của thầy Đàm Văn Nhỉ tác giả đã học tập thêm

và viết đề tài " Chuỗi luỹ thừa hình thức và hàm sinh"

Đề tài giải quyết các vấn đề trọng tâm :

Chương I : Kiến thức chuẩn bị Tác giả nhắc lại các kiến thức cơ bản nhất

Trang 5

2.1 Vành các chuỗi luỹ thừa hình thức.

2.2 Dãy hiệu của một dãy

2.3 Hàm sinh thường và dãy Fibonacci, dãy Catalan

2.4 Hàm sinh mũ và dãy số Stirling

2.5 Hàm sinh của dãy các đa thức Bernoulli

2.6 Hàm sinh Dirichlet và hàm Zeta-Riemann

2.7 Tích vô hạn

2.8 Đồng nhất thức Newton

2.9 Dãy truy hồi với hàm sinh

Luận văn này được hoàn thành dưới sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình củaPGS.TS Đàm Văn Nhỉ - Đại học Sư Phạm Hà Nội Thầy đã dành nhiều thờigian hướng dẫn và giải đáp các thắc mắc của tác giả trong suốt quá trình làmluận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy

Tác giả xin gửi tới các thầy (cô) khoa Toán, phòng Đào tạo Trường ĐạiHọc Khoa Học - Đại Học Thái Nguyên, cùng các thầy cô tham gia giảngdạy khóa Cao học 2009-2011 lời cảm ơn sâu sắc về công lao dạy dỗ trongthời gian qua Đồng thời xin gửi lời cảm ơn tập thể lớp Cao học Toán K3BTrường Đại Học Khoa Học đã động viên giúp đỡ tác giả trong quá trình họctập và làm luận văn này

Tác giả xin cảm ơn tới Sở Nội Vụ, Sở Giáo dục và đào tạo Bắc Ninh, Bangiám hiệu và tổ Toán trường THPT Lương Tài 2 đã tạo điều kiện giúp đỡ đểtác giả hoàn thành khóa học này

Tác giả

Hoàng Văn Quý

Trang 6

Chương 1

Kiến thức chuẩn bị

1.1 Khái niệm vành và đồng cấu

1.1.1 Vành

Định nghĩa Ta gọi là vành một tập hợp X cùng với hai phép toán hai ngôi

đã cho trong X ký hiệu theo thứ tự bằng các dấu + và (người ta thường kýhiệu như vậy) và gọi là phép cộng và phép nhân sao cho các điều kiện sauthỏa mãn:

và gọi là đối của x Nếu phép nhân là giao hoán thì ta bảo vành X là giaohoán Nếu phép nhân có phần tử trung lập thì phần tử đó gọi là phần tử đơn

vị của x và thường kí hiệu là e hay 1

1.1.2 Ước của không Miền nguyên

Định nghĩa1 : Ta gọi là ước của 0 mọi phần tử a 6= 0 sao cho có b 6= 0 thỏamãn quan hệ ab=0

Định nghĩa2 : Ta gọi miền nguyên một vành có nhiều hơn một phần tử, giao

Trang 7

hoán, có đơn vị, không có ước của 0.

1.1.3 Đồng cấu

Định nghĩa Một đồng cấu (vành) là một ánh xạ từ một vành X đến mộtvành Y sao cho:

f (a + b) = f (a) + f (b)

f (ab) = f (a) f (b)với mọi a, b ∈ X Nếu X = Y thì đồng cấu f gọi là một tự đồng cấu của X

Ta cũng định nghĩa đơn cấu, toàn cấu, đẳng cấu tương tự như đã định nghĩatrong nhóm

1.1.4 Trường

Định nghĩa: Ta gọi là trường một miền nguyên X trong đó mọi phần tử kháckhông đều có một nghịch đảo trong vị nhóm nhân X Vậy một vành X giaohoán, có đơn vị, có nhiều hơn một phần tử là một trường nếu và chỉ nếu

i=0

aixi | ai ∈ R

Mỗi phần tử f(x) ∈ R[x] được gọi là một đa thức của biến x với các hệ số

Trang 8

ký hiệu deg f(x) Riêng đa thức 0 được quy định có bậc là −∞ hoặc −1.

i=0

aixi, g(x) =

mP

iX

j=0

ai−jbj)xi

Định lý 1.2.1 Ta có R[x] là một vành giao hoán Hơn nữa, nếu R là mộtmiền nguyên thì R[x] cũng là một miền nguyên

Định lý1.2.2 Giả sử k là một trường Với các đa thức f(x), g(x) ∈ k[x] và

với deg r(x) < deg g(x)

Ví dụ 1.2.3 Cho hai số tự nhiên n và p với n > p > 1 Tìm điều kiện cần

và đủ để xn− an chia hết cho xp− ap với a ∈ R, a 6= 0

Bài giải: Biểu diễn n = qp + r trong Z với 0 6 r < p Khi đó có biểu diễn

xn− an = (xp− ap)(xn−p + apxn−2p+ ã ã ã + a(q−1)pxn−qp) + aqp(xr − ar).Vậy, điều kiện cần và đủ để xn− an chia hết cho xp− ap là n ˙: p

Định lý 1.2.4 Giả sử k là một trường Khi đó vành k[x] là một vành chính

gọi là một nghiệm của f(x) trong R Giả sử số nguyên m > 1 và α ∈ k

Định lý1.2.5 Đa thức f(x) ∈ k[x] bậc n > 1 Khi đó ta có các kết quả sau:(i) Nếu α ∈ k là nghiệm của f(x) thì f(x) = (x−α)g(x) với g(x) ∈ k[x].(ii) f(x) có không quá n nghiệm phân biệt trong k

Trang 9

Đôi khi để tìm mối liên hệ giữa các nghiệm hay một tính chất nào đó củanghiệm đa thức ta thường sử dụng kết quả sau đây:

Định lý 1.2.6 [Viét] Giả sử x1, , xn là n nghiệm của đa thức bậc n sau

Ví dụ1.2.9 [VMO 1990] Giả sử f(x) = a0xn+ a1xn−1+ ã ã ã + an−1x + an ∈

Trang 10

Ví dụ 1.2.10 [IMO 1991] Giả sử số hữu tỷ a ∈ (0; 1) thỏa mãn phương

3.

quy nạp, có thể chỉ ra cos 2nπa = an + bn

√17

của cos mπa với m = 0, 1, 2, phải là hữu hạn: mâu thuẫn với (*) Do dó

3.

Ví dụ 1.2.11 Giả thiết đa thức f(x) bậc n có tất cả các nghiệm đều thực

Bài giải: Giả sử f(x) có các nghiệm thực x1, x2, , xk với bội tương ứng

là hàm liên tục trong các khoảng (−∞; x1), (x1; x2), , (xk−1; xk), (xk; ∞)

k nghiệm mới nữa khác x1, x2, , xk khi a 6= 0 Vậy f(x)[g(x) + a] = 0 cótất cả (r1 − 1) + ã ã ã + (rk− 1) + k = deg f (x) nghiệm thực Vậy tất cả các

Trang 11

Ví dụ1.2.12 Giả thiết tất cả các nghiệm của đa thức f(x) và đa thức g(x) =

a0xn + a1xn−1 + ã ã ã + an đều là những số thực Khi đó tất cả các nghiêmcủa F (x) = a0f (x) + a1f0(x) + ã ã ã + anf(n)(x) cũng đều là những số thực.Bài giải: Biểu diễn g(x) = a0(x + λ1)(x + λ2) (x + λn) với các λj thực

Ký hiệu F0(x) = a0f (x), F1(x) = F0(x) + λ1F00(x) = a0[f (x) + λ1f0(x)],

F2(x) = F1(x)+λ2F10(x) = a0[f (x)+(λ1+λ2)f0(x)]+λ1λ2f00(x)],v.v cuốicùng Fn(x) = Fn−1(x) + λnFn−10 (x) = a0f (x) + a1f0(x) + ã ã ã + anf(n)(x).Theo Ví dụ 1.2.11 suy ra tất cả các nghiệm của F0, F1, , Fn đều thực

Ví dụ 1.2.13 Cho f = cos u + C1

ncos(u + α)x + ã ã ã + Cnncos(u + nα)xn.Giải phương trình f(x) = 0

nsin(u + α)x + ã ã ã + Cnnsin(u + nα)xn Khi đó

k=1

a2k(c − αk − id)(c − αk)2 + d2

k=1

a2k(a − αk)2 + b2 6= 0 khi d 6= 0 Vậy f(c +id) 6= 0 khi d 6= 0 Không hạn chế có thể coi α1 < α2 < ã ã ã < αn−1 < αn

α1 < γ1 < α2 < γ2 < ã ã ã < αn−1 < γn−1 < αn

Trang 12

và thêm đúng một nghiệm γ thỏa mãn hoặc γ ∈ (−∞, α1) hoặc γ ∈

Ví dụ 1.2.16 Cho đa thức P (x) = x3 − 9x2 + 24x − 97

Chứng minh rằng với mỗi số nguyên dương n luôn tồn tại một số nguyêndương an sao cho P (an) chia hết cho 3n

Trang 13

Chương 2

Vành các chuỗi lũy thừa hình thức

Như một sự tiếp tục của vành đa thức ta nghiên cứu vành các chuỗi luỹ thừahình thức một biến trên trường k = Q, R, C

2.1 Vành các chuỗi lũy thừa hình thức

Mục này tập trung nghiên cứu vành các chuỗi luỹ thừa hình thức một biếntrên một trường Ký hiệu

k[[x]] = {a0 + a1x + a2x2 + ã ã ã | ai ∈ k} = 

∞X

i=0

bixi ∈k[[x]] ta định nghĩa f = g khi và chỉ khi ai = bi cho mọi i = 0, 1, và

f + g =

∞X

i=0(ai + bi)xi, f g =

∞X

i=0(

iX

j=0

ai−jbj)xi

Mệnh đề2.1.1 Với các phép toán trên, k[[x]] lập thành một vành giao hoán

có đơn vị

Chứng minh: Việc kiểm tra các tiên đề của vành là thỏa mãn

Trong vành này ta không quan tâm tới tính hội tụ và tính giá trị của chuỗi;chỉ quan tâm tới tính hữu tỉ và công thức đóng của chuỗi Người ta cần công

Trang 14

thức đóng của chuỗi để nghiên cứu tổng hay các hệ số của biểu diễn chuỗi.

i=0

aixi là f0 =

∞P

i=1

iaixi−1 Với mộthàm f(x) bất kỳ xác định tại x = 0, ta biểu diễn nó qua chuỗi lũy thừa hình

j=0

ai−jbj = 0 chomọi i = 1, 2, Coi các bj là ẩn và hệ giải được khi và chỉ khi a0 6= 0

f (x).Người ta thường quan tâm đến tính hữu tỉ của chuỗi và các hệ tử Chuỗi

thành chuỗi luỹ thừa hình thức một số hàm đơn giản sau đây:

xnn! + ã ã ã

2

x44! − ã ã ã + (−1)n x

2n(2n)! + ã ã ã

Trang 15

arcsin x = x + x

3

1.3x52.4.5 + ã ã ã +

1.3.5 (2n − 1)x2n+12.4.6 (2n).(2n + 1) + ã ã ã

1.3.5 (2n − 1)x2n+12.4.6 (2n).(2n + 1) + ã ã ã

Chú ý 2.1.3 Điều kiện cho x để có biểu diễn như trên không xét ở đây

Định lý2.1.4 [Euler] Với mọi số thực x ta có eix = cos x + i sin x

2n(2n)! + ã ã ã )

1n! + ã ã ã

Trang 16

xnn! + ã ã ã nên khi cho x = 1

13! + ã ã ã +

1n! + ã ã ã

Định lý2.1.7 Số e là số vô tỉ

13! + ã ã ã +

1n! + ã ã ã Giả sử

12! + ã ã ã +

1

1(q + 1)! + ã ã ã

2! + ã ã ã +

1q!)q! =

1

1(q + 1)(q + 2) + ã ã ã <1

1(q + 1)2+ ã ã ã = 1

còn vế phải là một phân số thực sự nhỏ hơn 1 Vậy e là số vô tỉ

Người ta đã chứng minh số π cũng là số vô tỷ Kết quả được phát biểu qua

định lý sau, <không chứng minh ở đây>

Định lý2.1.8 Số π là số vô tỉ

Ví dụ2.1.9 Tính P∞

n=0

2n+1(2n + 1) 2nn và chỉ ra

mP

n=0

2n+1(2n + 1) 2nn < π với mọi

số nguyên dương m

∞P

n=0

2n+1(2n + 1) 2nn = π.

Ví dụ2.1.10 Cho f(x) = 1 − x + x2

1 + x + x2.Chứng minh rằng f(s)(0)là số nguyên

và chia hết cho 2s! với mọi s = 1, 2,

Trang 17

Bµi gi¶i: BiÓu diÔn f(x) = 1 − 2x

2 − 2x

1 − x3 khi |x| < 1.ViÕt thµnh chuçi cho f(x), ta cã f(x) =

VÝ dô2.1.11 Cho f(x) = 1 + a1x + a2x2+ a3x3+ · · · tháa m·n tÊt c¶ c¸c

Bµi gi¶i: BiÓu diÔn f0(x)

∞P

a1+2a2x+3a3x2+· · · = (1+a1x+a2x2+a3x3+· · · )(b0+b1x+b2x2+· · · )

k=1

∞P

r=k

1

2r =

∞P

k=1

1

k=1k

2k < 2

Trang 18

k=0(2k + 1)

n−1Q

Trang 19

Bài giải: Bằng quy nạp theo n ta nhận được các công thức Bn = n! và

nP

k=1

1k

nên limn→∞

2.2 Dãy hiệu của một dãy

Định nghĩa 2.2.1 Cho dãy số {an} = {an}n∈N Dãy {Dan}n∈N với Dan =

an+1− an, n > 0, được gọi là dãy hiệu của dãy {an}

Vì dãy hiệu cũng là một dãy số nên ta có thể lập dãy hiệu của nó và ký hiệuqua {D2an} Hiển nhiên

D2an = Dan+1− Dan = an+2 − 2an+1+ an.Tổng quát Dk+1an = Dkan+1− Dkan và Dk(Dhan) = Dk+han

Ví dụ 2.2.2 Với số nguyên dương r, dãy (an), trong đó an = nr, thỏa mãn

hệ thức Dan = an+1− an = r−1n 

Bổ đề2.2.3 Với hai dãy số {an}và {bn}ta có D(ran+sbn) = rDan+sDbn

và Dk(ran+ sbn) = rDkan+ sDkbn với mọi số r, s và số tự nhiên k, n

Trang 20

Bổ đề2.2.4 Cho dãy số {an} Nếu Dr+1an = 0 với mọi n > 0 thì r + 1 sốhạng a0, Da0, , Dra0 xác định hoàn toàn tất cả các Dkan với mọi k, n.

n > 0, 0 6 j 6 r, thì an = bn với mọi n

Chứng minh: Hiển nhiên

Định lý2.2.5 Cho dãy số {an} Nếu có đa thức p(x) bậc r thỏa mãn an =p(n)với mọi n > 0 thì Dr+1an = 0với mọi n > 0 Ngược lại, nếu Dr+1an =

r − 1



Dra0vì Dr+1a0 = 0 Lặp lại, với D2, , Dj và ta nhận được

Trang 21

VÝ dô2.2.6 Cho d·y (an) víi a0 = 3vµ an+1 = an+ 4n + 1 víi mäi n > 0.

ra an

VÝ dô 2.2.8 Cho d·y (an) víi a0 = 5, a1 = 1 vµ an+1 = an + 6an−1 −

an ≡ 2.3n+ n2(mod 2n)

Trang 22

Giải hệ được u = 2, v = 3, b = 1 và a = c = d = 0 Như vậy có công thức

an = 2.3n+ 3.(−2)n + n2 và an ≡ 2.3n + n2(mod 2n) với mọi n > 0

Chú ý 2.2.9 Nếu có đa thức g(x) thỏa mãn an = g(n) thì an+1 − an =

2.3 Hàm sinh thường và dãy Fibonacci, dãy Catalan

Một trong những nguồn gốc dẫn đến khái niệm hàm sinh chính là Định lý

nP

k=0

n

kxk và khai triển thành chuỗi

2 + ã ã ã + xn + ã ã ã Đây làmột kỹ thuật giải tích với nhiều ứng dụng trong tổ hợp và nghiên cứu dãy số.Hàm sinh được phân ra làm hai loại: Hàm sinh thường và Hàm sinh mũ Tabắt đầu với khái niệm hàm sinh thường dưới đây:

Định nghĩa 2.3.1 Cho dãy số {an}, hoặc tổng quát hơn là dãy hàm {an =

n=0

Kết quả chính

Định lý sau đây đã được chứng minh trong Giải tích

Định lý 2.3.2 Cho số thực dương α Nếu chuỗi luỹ thừa hình thức P∞

i=0

aixi

∞P

i=1

iaixi−1 vàh

R

0

f (t)dt =

∞P

Trang 23

Chứng minh: Giả thiết a0 = α0, , as−1 = αs−1 và an+s = γ1an+s−1 +

γ2an+s−2+ ã ã ã + γsan, n ≥ 0 Đặt f(x) = a0+ a1x + a2x2+ a3x3+ ã ã ã Sửdụng an+s = γ1an+s−1+ γ2an+s−2+ ã ã ã + γsan, n ≥ 0, ta có (γ1x + γ2x2+

ã ã ã+γsxs)f (x) = p(x)+f (x),trong đó p(x) là đa thức với bậc deg p(x) < s

an+s = γ1an+s−1 + γ2an+s−2 + ã ã ã + γsan, n ≥ 0 Do đó {an} là dãy xác

định kiểu tuyến tính

Định lý 2.3.4 Nếu u(x) = −xs + γ1xs−1 + ã ã ã + γs = 0 có các nghiệm

r1, , rt với các bội tương ứng γ1, , γt.Khi đó tồn tại các đa thức p1(n),

an = a2n + b3n + c Từ điều kiện ban đầu suy ra an = 2n+1 + 3n+1

Trang 24

Ví dụ 2.3.6 Xét dãy số a0 = 11, a1 = 6, a2 = 18, a3 = 104, a4 = 346 và

an+5 = 6an+4− 13an+3 + 14an+2− 12an+1 + 8an, n > 0

Sử dụng khái niệm hàm sinh và chuỗi luỹ thừa hình thức để xét một sốdãy số đặc biệt

Ví dụ 2.3.7 Xét dãy số Fibonacci a0 = 0, a1 = 1, an+1 = an + an−1, n > 1

√5

√5

Ví dụ 2.3.8 Xét dãy số Fibonacci a0 = 0, a1 = 1, an+1 = an + an−1, n > 1.Khi đó ta có

Trang 25

(ii) an = 1

2n−1

[n−12 ]P

k=0

n 2k+15k =

[n−12 ]P

k=0

p 2k+15k ˙: p Với

Ví dụ2.3.9 Xét dãy Catalan a0 = 1, an+1 = a0an+ a1an−1+ ã ã ã + an−1a1+

ana0, n > 0 Công thức đóng cho hàm sinh của dãy là f (x) = 1 −

2 + 1.33! 2

3x3 + ã ã ã +1.3.5 (2n − 3)

nxx+ ã ã ã So sánh hệ số được an = 1

n + 1

2nn

với mọi

số nguyên n > 1

Trang 26

Ví dụ 2.3.10 Dãy số (an) được xác định như sau: a1 = 1 và an = 1

a1

a2(n − 2)! + ã ã ã +

Như một sự tiếp tục, khái niệm hàm sinh mũ sẽ được định nghĩa dưới đây

Định nghĩa2.4.1 Cho dãy số {an}.Chuỗi luỹ thừa hình thức biểu diễn trong

n=0

ann!x

Ví dụ 2.4.2 Với dãy số ( m

Định nghĩa 2.4.3 Cho một tập hữu hạn S khác rỗng Một phân hoạch của

ba điều kiện sau đây :

i=1

Si 6= ∅ với mọi i

Si ∩ Sj = ∅ với mọi i, j, i 6= j

Trang 27

Định nghĩa 2.4.4 Cho tập hữu hạn S khác rỗng Số các phân hoạch của tập

Định lý2.4.5 Với hai số nguyên dương n, k thỏa mãn 1 6 k 6 n ta luôn có

k!S(n, k) =

kX

i=1

Ai| = kn−k

1

(k − 1)n

2

(k − 2)n− ã ã ã + (−1)kk

k

(k − k)n

i=0(−1)i ki(k − i)n =

kP

i=0(−1)k−i kiin

Hệ quả2.4.6 Với hai số nguyên dương n, k thỏa mãn 1 6 k 6 n ta luôn có

kn =

kX

i=0

ki

i!S(n, i)

kP

i=0

(−1)k−i kibi Đặt ck = (−1)kak Khi đó ck =

kP

i=0(−1)i kibi Ký

Trang 28

hiệu đẳng thức này như sau ck = (1 − b)k và hiểu là sau khi khai triển thay bibởi bi.Với ký hiệu hiệu hình thức, đúng với mọi giá trị của x, có thể viết đồng

(c − 1)k hay bk = (1 − c)k =

kP

i=0(−1)i kici Vậy kn =

kP

1k!

kP

i=0(−1)k−i kiinxn

i=0(−1)k−i ki

∞P

n=0

(ix)n

kP

i=0(−1)k−i kieix = (ex − 1)k

Một vài ví dụ

Ví dụ2.4.8 Ký hiệu D(n) là số các hoán vị của n phần tử không có phần tử

0!− 11!+

12!−ã ã ã+(−1)

Trang 29

VÝ dô 2.4.9 Ký hiÖu D(n) lµ sè c¸c ho¸n vÞ cña n phÇn tö kh«ng cã phÇn

n=0

m

n=0

1n!x

n =

∞P

k=1S(n, k)

n=0

Bnn! x

n

nP

n VËy

f (x)ex =

∞P

n=0

1n!Bn+1x

n =

∞P

2.5 Hµm sinh cña d·y c¸c ®a thøc Bernoulli

§Þnh nghÜa2.5.1 C¸c ®a thøc Bernoulli {Bn(x)}lµ nh÷ng ®a thøc tháa m·n

ba ®iÒu kiÖn sau ®©y:

Trang 30

s=0 n+1

Trang 31

Từ kết quả này, dễ dàng nhận được một số đồng nhất thức và đa thức sau:

X

s=0

n + 1s

s=0

Bn(s)(1)xs

nX

s=0

ns

0

Bn0(x)dx = Bn(1) − Bn(0) Dovậy, khi xét b(x) = Bn(x + 1) − Bn(x), từ Định lý 2.5.4 ta có

b(x) =

nX

s=0

ns

Ngày đăng: 07/05/2014, 08:51

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w