倪雨晴, 李雪珊
西南大學(xué) 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院, 重慶 400715
給定正整數(shù)k, 設(shè)f(x)=f(x1,x2, …,xk)是域K上的一個(gè)多項(xiàng)式, 若對(duì){1, 2, …,k}的任意一個(gè)排列ω, 有
f(x1,x2, …,xk)=f(xω(1),xω(2), …,xω(k))
則稱(chēng)f(x)是一個(gè)k元對(duì)稱(chēng)多項(xiàng)式. 令Λk為所有k元對(duì)稱(chēng)多項(xiàng)式構(gòu)成的向量空間, 則
首先, 給出一些基本概念及記號(hào).
其中α取遍λ的所有不同排列.
對(duì)正整數(shù)i, 定義
及
給定分拆λ=(λ1,λ2, …,λl), 定義初等對(duì)稱(chēng)多項(xiàng)式eλ=eλ1eλ2…eλl, 完全齊次對(duì)稱(chēng)多項(xiàng)式hλ=hλ1hλ2…h(huán)λl以及冪和對(duì)稱(chēng)多項(xiàng)式pλ=pλ1pλ2…pλl.
命題1[8]對(duì)任意正整數(shù)n,
{mλ:λ|-n,l(λ)≤k}
(1)
{eλ:λ|-n,λ1≤k}
(2)
{hλ:λ|-n,λ1≤k}
(3)
{pλ:λ|-n,l(λ)≤k}
(4)
注文獻(xiàn)[8]的推論7.8.2實(shí)際給出的是(1),(2),(3)式以及
{pλ:λ|-n,λ1≤k}
(5)
證由文獻(xiàn)[8]的推論7.7.6,
其中對(duì)λ=〈1j12j2…〉|-i, 有zλ=1j1j1!2j2j2!…,ελ=(-1)i-l(λ). 由對(duì)稱(chēng)多項(xiàng)式基本定理知, {e1,e2, …,ek}是Λk的代數(shù)獨(dú)立生成元, 所以{p1,p2, …,pk}是Λk的生成元. 因此
定義1給定正整數(shù)n, 設(shè)A是Par(n)的子集, 若
{pλ(x1,x2, …,xk):λ∈A}
(6)
線(xiàn)性無(wú)關(guān)(相關(guān)), 則稱(chēng)A是k-線(xiàn)性無(wú)關(guān)(相關(guān))的. 記
p(n,k)=#{λ:λ|-n,l(λ)≤k}
由命題1及命題2知
s1(n,k)={pλ(x1,x2, …,xk):λ|-n,l(λ)≤k}
及
s2(n,k)={pλ(x1,x2, …,xk):λ|-n,λ1≤k}
s(n,k)={pλ(x1,x2, …,xk):λ|-n}
(7)
即p(1, 1, 1, 1)(x1,x2),p(2, 1, 1)(x1,x2),p(3, 1)(x1,x2)線(xiàn)性相關(guān).
pμ∪(1, 1, 1, 1)(x1,x2)=3pμ∪(2, 1, 1)(x1,x2)-2pμ∪(3, 1)(x1,x2)
因此s(n, 2)的任意包含{pμ∪(1, 1, 1, 1)(x1,x2),pμ∪(2, 1, 1)(x1,x2),pμ∪(3, 1)(x1,x2)} 的p(n, 2)元子集都是線(xiàn)性相關(guān)的. 更一般地, 我們有:
命題3設(shè)A是Par(n)的一個(gè)p(n,k)元子集, 若存在μ∈Par, 及A′?Par, 使得A′是k-線(xiàn)性相關(guān)的, 且{λ∪μ:λ∈A′}?A, 則A也是k-線(xiàn)性相關(guān)的.
定理1設(shè)A?Par(n), 令
證對(duì)正整數(shù)n, 有
以下用反證法證明當(dāng)n=2r-1時(shí),A′也線(xiàn)性無(wú)關(guān). 若不然, 則存在常數(shù)a1,a2,…,ar, 使得
(8)
一方面, 考慮到
因此我們有
(9)
另一方面, 設(shè)λ*=〈2m24m4…2rm2r〉, 則我們有
(10)
將(9),(10)式代入(8)式并比較m(n+1-j, j)(0≤j≤r)的系數(shù)得如下r+1個(gè)等式:
(11)
由前r個(gè)等式, 有