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第一类斯特林数


这个签署第一类斯特林数用不同的方式表示秒(n,m)(里尔丹1980年,罗马1984年),S_n^((m))(Fort 1948,Abramowitz和Stegun 1972),S_n ^m(_n ^m)(约旦,1950年)。阿布拉莫维茨和斯特根(1972年,第822页)总结各种符号约定,这可能会有点混淆(尤其是未签名的版本S_1(n,m)=|S(n,m)|也是常用的)。签名的斯特林第一类数量秒(n,m)是由返回的箍筋S1[n个,]在中Wolfram语言,它们在哪里表示S_n^((m)).

第一类有符号斯特林数秒(n,m)定义为排列属于n个元素,其中精确包含米 置换循环这个非负的

 |s(n,m)|=(-1)^(n-m)s(n、m)。
(1)

这意味着s(n,m)=0对于m> n个s(n,n)=1一组相关的数字称为关联的第一类斯特林数。这些和通常的斯特林数第一类是一般函数的特殊情况dr(n,k)它与置换中的圈数有关。

第一类有符号斯特林数的三角形为

 1-1  12  -3  1-6  11  -6  124 -50  35 -10  1
(2)

(组织环境信息系统A008275美元). 特殊值包括

s(n,0)=增量(n0)
(3)
s(n,1)=(-1)^(n-1)(n-1)!
(4)
s(n,2)=(-1)^n(n-1)!H_(n-1)
(5)
s(n,3)=1/2(-1)^(n-1)![H_(n-1)^2-H_(n-1)^(2))]
(6)
s(n,n-1)=-(n;2),
(7)

哪里增量(mn)克罗内克三角洲,H_n(H_n)是一个谐波数,H_n^((r))是一个谐波数订单的第页、和(n;k)是一个二项式系数.

这个生成函数对于斯特林数第一种是

sum_(k=0)^(n)s(n,k)x^k=(x) _n(n)
(8)
=(1+x-n)^((n))
(9)
=n!(x;n)
(10)
=(-1)^nn!(n-x-1;n),
(11)

哪里(x) _n(n)是一个下降阶乘x^((n))升阶乘,

 sum_(k=m)^infty(s(k,m))/(k!)x^k=([ln(x+1)]^m)/(m!)
(12)

对于x<1(阿布拉莫维茨和斯特根1972年,第824页)和

求和(k=1)^(n+1)(-1)^=产品_(k=1)^(n)(1+kx)
(13)
=x^n(1+1/x)n。
(14)

第一类斯特林数满足复发关系

 s(n+1,m)=s(n,m-1)-ns(n,m)
(15)

对于1<=m<=n和和恒等式

 s(n,m)=sum_(k=m)^nn^(k-m)s(n+1,k+1)
(16)

对于m> =1

 (m;r)s(n,m)=总和(k=m-r)^(n-r)(n;k)s(n-k,r)s
(17)

对于0<=r<=m,哪里(n;k)是一个二项式系数.

第一类斯特林数秒(n,m)斯特林第二类数字 S(n,m)例如,矩阵(s) _(i,j)(S) _(i,j)倒数属于彼此,在哪里(A) _(ij)用表示矩阵(i,j)第个条目艾,j)对于i、 j=1, ...,n个(G.Helms,pers.comm.,2006年4月28日)。

其他公式包括

s(n,i)=总和_(k=i)^(n)总和_(j=0)^
(18)
S(n,i)=总和_(k=i)^(n)总和_(j=0)^
(19)

(罗马1984年,第67页),以及

 S(n,m)=sum_(k=0)^(n-m)(-1)^k(k+n-1;k+n-m)
(20)
 s(n,m)=sum_(k=0)^(n-m)(-1)^k(k+n-1;k+n-m)
(21)
 sum_(l=0)^(max(k,j)+1)s(l,j)s(k,l)=增量_(jk)
(22)
 sum_(l=0)^(max(k,j)+1)s(k,l)s(l,j)=增量_(jk)。
(23)
斯特林编号第一种

A类非负的斯特林数的(无符号)版本给出了排列属于n个对象具有米 置换循环(与相反方向上的循环计数为不同的),并且通过取绝对值签名版本的。非负性第一类斯特林数用不同的方式表示

 S_1(n,m)=[n;m]=|S(n,m)|
(24)

(格雷厄姆等。1994). 图示S_1(5.1)=24,S_1(5,3)=35,S_1(5,4)=10、和S_1(5,5)=1(迪考)如上图所示。

第一类无符号斯特林数满足

 S_1(n+1,k)=nS_1(n,k)+S_1(n,k-1),
(25)

并且可以使用恒等式推广到非整数参数(一种“斯特林多项式”)

(伽马(j+h))/(j^hGamma(j))=sum_(k=0)^(h)(S_1(h,h-k))/(j^k)
(26)
=1+(h-1)h)/(2j)+(h-2)(3h-1)。。。,
(27)

它是渐近级数比率为伽马函数 伽马(j+1/2)/伽马(j)(Gosper,1996年)。


另请参见

第一类关联斯特林数,谐波数,置换,置换循环,第二斯特林数种类,斯特林多项式,斯特林转换

相关Wolfram站点

http://functions.wolfram.com/IntegerFunctions/StirlingS1/

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工具书类

M.Abramowitz和I.A.Stegun。(编辑)。《第一类斯特林数》§24.1.3手册《数学函数与公式、图形和数学表》,第9次印刷。纽约:多佛,第824页,1972年。Adamchik,V.“关于Stirling数和Euler Sums。"J.计算。申请。数学。 79, 119-130, 1997.阿佩尔,P.“整体发展(1+轴)^(1/x)."格伦特·阿奇夫 65, 171-175,1880巴特泽,P.L。和Hauss,M.“Stirling函数第一类和第二类;一些新应用。"以色列数学会议会议记录:近似、插值和可求和,以纪念Amnon Jakimovski在他六十五岁生日(编辑S.Baron和D.Leviatan)。拉马特·甘,以色列:IMCP,第89-108页,1991年。Carlitz,L.“关于一些多项式特里科米。"波尔。联合国。M.意大利。 13, 58-64, 1958.卡利茨,L.“关于诺伦德[sic]多项式的注记B_n^((z))."程序。阿默尔。数学。Soc公司。 11, 452-455,1960康特,L。高级组合数学:有限和无限扩展的艺术,英文版。预计起飞时间。多德雷赫特,荷兰:Reidel,1974年。康威,J.H。和盖伊·R·K。这个《数字书》。纽约:Springer-Verlag,第91-92页,1996年。大卫,F.N.公司。;Kendall,M.G。;和Barton,D.E。对称的函数和关联表。英国剑桥:剑桥大学出版社,第226页,1966年。迪考,R.M。“第一个斯特林数善良。"http://mathforum.org/advanced/robertd/stirling1.html.堡垒,T。有限实域中的差分和差分方程。英国牛津:克拉伦登出版社,1948年。R.W.戈斯珀。“看起来很有趣的总和。”math-fun@cs.arizona.edu发布日期:1996年7月24日。古尔德·H·W·。“斯特林数表示问题。”程序。阿默尔。数学。Soc公司。 11,447-451, 1960.格雷厄姆·R·L。;Knuth,D.E。;和Patashnik,O.“斯特林数”§6.1混凝土数学:计算机科学基础,第二版。马萨诸塞州雷丁:Addison-Wesley,第257-267页,1994年。M·豪斯。Verallgemeinerte公司斯特林、伯努利和尤勒·扎伦、德伦·安文登根和施奈尔·康弗根特·莱亨für Zeta Funktionen。德国亚琛:Verlag Shaker,1995年。乔丹,C、。微积分有限差分,第三版。纽约:切尔西,1965年。克努特,D.E.博士。“关于符号的两个注释。”阿默尔。数学。每月 99,403-422, 1992.J·里奥丹。组合分析导论。纽约:威利出版社,1980年。罗马人,美国。这个伞形微积分。纽约:学术出版社,第59-63页,1984年。斯隆,新泽西州。答:。序列A000457号/M4736,A008275美元、和2008年8月06日在“整数序列在线百科全书”中斯特林,J。微分法、微分法和内插序列法无穷大。伦敦,1730年。霍利迪的英文翻译。这个微分法:无限级数求和与插值的论述。1749F.G.特里科米。“一类非正交多项式与拉盖尔有关。"J.分析M。 1, 209-231, 1951.年轻,体育。“伯努利数、欧拉数和斯特林数的同余。”J。编号Th。 78, 204-227, 1999.

参考Wolfram | Alpha

斯特林数第一类

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“第一类斯特林数”摘自数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/StirlingNumberofFirstKind.html

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