二項定理を適用する多項式 x + y は実数や複素数を係数とする多項式である必要はない。任意の単位的可換環上の多項式についても上の式が成立する。
正確には、可換環 R の単位元を 1R とすると、各項の係数は
である。これは単位元の整数倍(可換環を自然な意味で整数環 Z 上の加群とみている)という意味である。たとえば、x + y を二元体 F2 = Z/2Z 上の多項式とみなすと、 F2 の標数は 2、つまり 2 ・ 12 = 0 (ただし 12 は F2 の単位元)であるから、
などと計算することができる。
もう少し一般に、係数環の標数が p > 0(このとき p は素数である)なら、
ただし、 は を p で割った余りのこととする。またこのことと、 が、k = 0, p の場合を除いて p の倍数であることから、上で挙げた例の一般化として
となることを得る(ただし、いま p は係数環の標数であったことを忘れてはいけない)。これはさらに
の形に一般化できる。これはとくに位数 q = pn の有限体 GF(q) において各元を q 乗する写像
は GF(q) の(体としての)自己同型を与えることを示している。この自己同型写像はフロベニウス写像と呼ばれる。 また、1 + x (|x。< 1) の任意の複素数 α 乗は次のように二項級数
一般の二項定理
ただし、この展開の係数はポッホハマーの記号(α)k = α(α + 1)(α + 2)…(α + k ? 1), (α)0 = 1,(α)k = α(α ? 1)(α ? 2)…(α ? k + 1), (α)0 = 1
やガンマ関数 Γ(z)を用いて
と表される。α が自然数なら、これは既に定義したものと一致する。 多項定理とは、k 項多項式の冪乗 (x1 + x2 + … + xk)n について展開の各項 の係数を与える公式である。これを二項で行えば既に述べた二項定理となる。(なお多項式の指数ベクトルを用いた表示については多項式も参照。) (x1 + x2 + … + xk)n の一般項 xp (p = (p1, ..., pk), |p。= n) の係数(多項係数)は などのように記される。すなわち、 そして具体的に多項係数の値は で与えられる。これについては順列も参照すると良い。
多項定理
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更新日時:2012年1月11日(水)05:59(日時は
取得日時:2012/05/24 21:12
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