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方法数量a设置属于n个元素可以是分区的变成非空的子集称为贝尔号码,并表示为B_n(B_n)(不要与伯努利,也通常表示为B_n(B_n)).

例如,数字有五种方式{1,2,3}可以分区:{{1},{2},{3}},{{1,2},{3}},{{1,3},{2}},{{1},{2,3}}、和{{1,2,3}},所以B_3=5.

B_0=1,和前几个贝尔数对于n=1, 2, ... 是1、2、5、15、52、203、,877, 4140, 21147, 115975, ... (组织环境信息系统A000110号).中的位数B_(10^n)对于n=0, 1, ... 由1、6、116、1928给出,27665, ... (组织环境信息系统A113015号).

钟号在沃尔夫拉姆语言作为贝尔B[n个].

虽然贝尔数传统上被认为是外星人的。Bell在1934年的论文(Bell 1934)中发展了一般理论,在Bell工作大约25-30年前,Ramanujan在其第二本笔记本的第3章中首次对Bell数进行了系统研究(B.C.Berndt,pers.comm.,2010年1月4日和13日)。

前几个质数Bell数出现在指数上n=2, 3, 7, 13, 42, 55, 2841, ... (组织环境信息系统A051130型),其他人不少于30447(Weisstein,2006年4月23日)。这些对应于数字2、5、877、27644437、,…(OEIS)A051131号).B_(2841)2004年被I.Larrosa Canestro证明为最佳选手经过17个月的计算,使用椭圆形曲线素性证明程序PRIMO。

铃声编号

钟数与加泰罗尼亚数字上图显示了给出的结构B_3=5B_4=15,线段表示相同的元素子集和表示包含单个元素(Dickau)。这个整数 B_n(B_n)可以由总和定义

 B_n=sum_(k=0)^nS(n,k),
(1)

哪里S(n,k)是一个第二斯特林数友善的,即作为斯特林变换属于顺序1、1、1。。。。

贝尔数是用广义超几何函数表示的

 B_n=e^(-1)_(n-1)F_(n-1)(2,…,2_()_(n-1);1,...,1_()_(n-1);1)
(2)

(K.A.Penson,pers.comm.,2007年1月14日)。

贝尔数也可以使用总和和重现关系

 B_n=sum_(k=0)^(n-1)B_k(n-1;k),
(3)

哪里(a;b)是一个二项式系数,使用公式Comtet(1974年)

 B_n=[e^(-1)总和_(m=1)^(2n)(m^n)/(m!)]
(4)

对于n> 0个,其中【x】表示天花板函数.多宾斯基公式提供了n个th贝尔号码

 B_n=1/esum_(k=0)^infty(k^n)/(k!)。
(5)

的变体多宾斯基公式给予

B_n(B_n)=求和(k=1)^(n)(k^n)/(k!)求和(j=0)^
(6)
=sum_(m=1)^(n)(m^n!(n-m))/(γ(m+1)γ(n-m+1))
(7)

哪里!n个是一个次级因子(皮特曼1997)。

双总和由以下公式得出

 B_n=sum_(k=1)^nsum_(i=1)|k((-1)^(k-i)i^n)/(k!)。
(8)

Bell编号由生成函数

G(x)=1/esum_(k=0)^(infty)1/((1-kx)k!)
(9)
=sum_(k=0)^(单位)(x^k)/((-x)^k((x-1)/x)_k)
(10)
=(_1F_1(-1/x;(x-1)/x;1) )/秒
(11)
=((-1)^(1/x)[xGamma(1-x^(-1)))+Gamma
(12)
=sum_(n=0)^(infty)B_nx^n
(13)
=1+x+2x^2+5x^3+15x^4+52x^5+。。。,
(14)

指数生成函数

 e^(e^x-1)=sum_(n=0)^inff(B_n)/(n!)x^n。
(15)

令人惊讶的积分表示B_n(B_n)由塞萨罗(1885)给出,

B_n(B_n)=(2n!)/(pie)I[int_0^pie^(e^)(entheta)))sin(ntheta)dtheta]
(16)
=(2n!)/(pie)int_0^pie^
(17)

(Becker and Browne 1941,Callan 2005),其中我[z]表示虚部属于z(z).

贝尔号码B_n(B_n)也等于phin(1),哪里phin(x)是一个贝尔多项式.

de Bruijn(1981)给出了渐近公式

 (lnB_n)/n=lnn-lnlnn-1+(lnlnn)/(lnn)+1/(lnm)+1/2((lnln)/(lbn))^2+O[(lnlnn)/(inn)^2)]。
(18)

Lovász(1993)表明,该公式给出了渐近极限

 B_n~n^(-1/2)[λ(n)]^(n+1/2)e^(λ(n)-n-1),
(19)

哪里λ(n)由提供

 λ(n)=n/(W(n)),
(20)

具有W(n)这个兰伯特W函数(格雷厄姆等。1994年,第493页)。Odlyzko(1995)给出

 B_n~(n!)/(平方码(2piW^2(n)e^(W(n)))。
(21)

Touchard同余状态

 B_(p+k)=B_k+B_(k+1)(修改),
(22)

什么时候第页首要的.这是以下情况的特例k=0同余

 B_p=2(模式p)
(23)

对于n个素数。人们推测

 B_(n+(p^p-1)/(p-1))=B_n(mod p)
(24)

给出了最短时间B_n(B_n)(修订版第页). 贝尔数序列{B_1、B_2…}是周期性的(莱文和道尔顿1962年,伦农et(等)阿尔。1979)具有模量周期m=1, 2, ... 由1、3、13、12、781、39、137257、24、39、,2343, 28531167061, 156, ... (组织环境信息系统A054767号).

贝尔数字还有一个奇怪的特性

|B_0 B_1 B_2。。。B_n;B_1 B_2 B_3。。。B_(n+1);|||…|;B_n B_(n+1)B_(n+2)。。。B_(2n)|=产品_(i=1)^(n)i!
(25)
=G(n+2)
(26)

(Lenard 1992),其中产品只是超因子的G(n)是一个巴恩斯G函数,其中的前几个用于n=0, 1, 2, ... 是1、1、2、12、288、34560、24883200。。。(组织环境信息系统A000178号).


另请参见

贝尔多项式,钟形三角形,补充铃号,多宾斯基公式,整数序列素数,斯特林数第二类,Touchard的一致性

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参考Wolfram | Alpha

铃声编号

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“门铃号码。”来自数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/BellNumber.html网址

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