المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
أنـواع اتـجاهـات المـستهـلك
2024-11-28
المحرر العلمي
2024-11-28
المحرر في الصحافة المتخصصة
2024-11-28
مـراحل تكويـن اتجاهات المـستهـلك
2024-11-28
عوامـل تكويـن اتـجاهات المـستهـلك
2024-11-28
وسـائـل قـيـاس اتـجاهـات المستهلـك
2024-11-28

Chemistry of Technetium
26-12-2018
Euler Function
22-8-2019
الخصائص اللفظية للشعر الجاهلي
صلاحياتها في إعداد القروض العامة بسبب عدم اقرار الموازنة
2024-10-19
Glottal stops and flaps
19-5-2022
القراءة والبحث للحالات النفسية والسلوكية للفتيات المراهقات
15-4-2017

Partition Function Q  
  
1072   04:08 مساءً   date: 26-9-2020
Author : Abramowitz, M. and Stegun, I. A.
Book or Source : "Partitions into Distinct Parts." §24.2.2 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New...
Page and Part : ...


Read More
Date: 6-12-2020 777
Date: 19-1-2020 626
Date: 15-1-2020 691

Partition Function Q

Q(n), also denoted q(n) (Abramowitz and Stegun 1972, p. 825), gives the number of ways of writing the integer n as a sum of positive integers without regard to order with the constraint that all integers in a given partition are distinct. For example, Q(10)=10, since the partitions of 10 into distinct parts are {1,2,3,4}{2,3,5}{1,4,5}{1,3,6}{4,6}{1,2,7}{3,7}{2,8}{1,9}{10}. The Q(n) function is implemented in the Wolfram Language as PartitionsQ[n]. Q(0) is generally defined to be 1.

The values for n=1, 2, ... are 1, 1, 2, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, ... (OEIS A000009).

The first few prime values of Q(n) are for indices 3, 4, 5, 7, 22, 70, 100, 495, 1247, 2072, 320397, 3335367, 16168775, 37472505, 52940251, 78840125, 81191852, ... (OEIS A035359), corresponding to values 2, 2, 3, 5, 89, 29927, 444793, 602644050950309, ... (OEIS A051005), with no others up to n=10^8 (M. Alekseyev, Jul. 10, 2015).

Q(n) is also the number of partitions of n with odd parts, sometimes denoted p(O,n) (Andrews 1998, p. 237).

The generating function for Q(n) is

G(x) = product_(n=1)^(infty)(1+x^n)

(1)

= 1/(product_(n=0)^(infty)(1-x^(2n+1)))

(2)

= product_(n=1)^(infty)(1-x^(2n))/(1-x^n)

(3)

= ((x^2)_infty)/((x)_infty)

(4)

= (x;x^2)_infty^(-1)

(5)

= 1+x+x^2+2x^3+2x^4+3x^5+...,

(6)

where (q;a)_infty and (q)_infty areq-Pochhammer symbols.

This can also be interpreted as another form of the Jacobi triple product, written in terms of the Q-functions as

 Q_1Q_2Q_3=1

(7)

(Borwein and Borwein 1987, p. 64).

A recurrence relation is given by Q(0)=Q(1)=1 and

 Q(n)=1/nsum_(k=1)^n[s(k)-2s(1/2k)]Q(n-k),

(8)

where

 s(n)={sigma_1(n)   for n an integer; 0   otherwise,

(9)

and

 sigma_1(n)=s(n)-2s(1/2n)

(10)

is the odd divisor function giving the sum of odd divisors of n: 1, 1, 4, 1, 6, 4, 8, ... (OEIS A000593; Abramowitz and Stegun 1972, p. 826).

Another recurrence relation is given by Q(0)=1 and

 Q(n)=s(n)+2sum_(k=1)^(sqrt(n))(-1)^(k+1)Q(n-k^2),

(11)

where

 s(n)={(-1)^j   for n=j(3j+/-1)/2; 0   otherwise

(12)

(E. Georgiadis, A. V. Sutherland, and K. S. Kedlaya; Sloane).

Q(n) satisfies the inequality

 Q(n)<=1/2[Q(n+1)+Q(n-1)]

(13)

for n>=4Q(n) has the asymptotic series

 Q(n)∼(e^(pisqrt(n/3)))/(4·3^(1/4)n^(3/4))

(14)

(Abramowitz and Stegun 1972, p. 826).

A Rademacher-like convergent series for Q(n) is given by

(15)

where

(16)

(P. J. Grabner, pers. comm., Sep. 10, 2003; Hagis 1964ab, 1965), where (h,k)=1 means h and k are relatively prime,

 s(h,k)=sum_(r=1)^(k-1)r/k((hr)/k-|_(hr)/k_|-1/2)

(17)

is a Dedekind sum, |_x_| is the floor function, and J_0(x) is the zeroth order Bessel function of the first kind. Equation (16) corrects Abramowitz and Stegun (1972, p. 825), which erroneously state to be identical to the analogous expression in the formula for P(n)). (15) can also be written explicitly as

 Q(n)=(pi^2sqrt(2))/(24)sum_(k=1)^infty(A_(2k-1)(n))/((1-2k)^2)_0F_1(;2;((1/(24)+n)pi^2)/(12(1-2k)^2)),

(18)

where _0F_1(;a;b;z) is a generalized hypergeometric function.

Let Q(n,k) denote the number of ways of partitioning n into exactly k distinct parts. For example, Q(10,3)=4 since there are four partitions of 10 into three distinct parts: {1,2,7}{1,3,6}{1,4,5}, and {2,3,5}Q(n,k) is given by

 Q(n,k)=P(n-(k; 2),k),

(19)

where P(n,k) is the partition function P and (n; k) is a binomial coefficient (Comtet 1974, p. 116). The following table gives the first few values of Q(n,k) (OEIS A008289; Comtet 1974, pp. 115-116).

nk 1 2 3 4
1 1      
2 1      
3 1 1    
4 1 1    
5 1 2    
6 1 2 1  
7 1 3 1  
8 1 3 2  
9 1 4 3  
10 1 4 4 1

REFERENCES:

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). "Partitions into Distinct Parts." §24.2.2 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, pp. 825-826, 1972.

Andrews, G. E. The Theory of Partitions. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 7-8, 1998.

Borwein, J. M. and Borwein, P. B. Pi & the AGM: A Study in Analytic Number Theory and Computational Complexity. New York: Wiley, 1987.

Comtet, L. Advanced Combinatorics: The Art of Finite and Infinite Expansions, rev. enl. ed. Dordrecht, Netherlands: Reidel, pp. 114-115, 1974.

Hagis, P. Jr. "Partitions Into Odd and Unequal Parts." Amer. J. Math. 86, 317-324, 1964a.

Hagis, P. Jr. "On a Class of Partitions with Distinct Summands." Trans. Amer. Math. Soc. 112, 401-415, 1964b.

Hagis, P. Jr. "A Correction of Some Theorems on Partitions." Trans. Amer. Math. Soc. 118, 550, 1965.

Skiena, S. Implementing Discrete Mathematics: Combinatorics and Graph Theory with Mathematica. Reading, MA: Addison-Wesley, p. 58, 1990.

Sloane, N. J. A. Sequences A000009/M0281, A000593/M3197, A008289, A035359 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.