Симетрична функція

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Симетрична функція від n змінних — це функція, значення якої на будь-якому n-кортежі аргументів таке саме, як і значення на будь-якій перестановці цього n-кортежу[1]. Якщо, наприклад , функція може бути симетричною на всіх змінних або парах , або . Хоча це може стосуватися будь-яких функцій, для яких n аргументів мають одну і ту саму область визначення, найчастіше мають на увазі многочлени, які в цьому разі є симетричними многочленами. Поза многочленами теорія симетричних функцій бідна і мало використовується.

Симетризація[ред. | ред. код]

Якщо задано деяку функцію f від n змінних зі значеннями в абелевій групі (тобто в групі з комутативною операцією), симетричну функцію можна побудувати підсумовуванням значень f за всіма перестановками аргументів. Аналогічно, антисиметричну функцію можна побудувати як суму за всіма парними перестановками, від якої віднімається сума за всіма непарними перестановками. Ці операції, звичайно, незворотні і можуть призвести до тотожно рівної нулю функції для нетривіальної функції f. Єдиний випадок, коли f можна відновити, коли відомі симетризація функції і антисиметризація, це коли n = 2 і абелева група допускає ділення на 2 (операція, зворотна подвоєнню). В цьому випадку f дорівнює половині суми симетризації і антисиметризації.

Приклади[ред. | ред. код]

  • Розглянемо функцію
За визначенням, симетрична функція від n змінних має властивість, що
і т.д.
У загальному випадку функція залишається тією самою за будь-якої перестановки змінних. Це означає, що в нашому випадку
і так далі для всіх перестановок
  • Розглянемо функцію
Якщо переставити місцями x і y, функція набуде вигляду
,
що збігається з початковою функцією f(x,y).
  • Тепер розглянемо функцію
Якщо переставити x і y місцями, отримаємо
Ця функція, очевидно, не буде тією самою, що й початкова, якщо ab, отже, вона не симетрична.

Додатка[ред. | ред. код]

U-статистика[ред. | ред. код]

У статистиці статистика на n-вибірці (функція від n змінних), отримана шляхом бутстрепу симетризації статистики на вибірці з k елементів, дає симетричну функцію від n змінних, звану U-статистикою[en]. Приклади включають вибіркове середнє та вибіркову дисперсію.

Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

Література[ред. | ред. код]

  • Macdonald I. G.[en] Symmetric Functions and Orthogonal Polynomials. New Brunswick, New Jersey. University Lecture Series, 12. American Mathematical Society, Providence, Rhode Island, 1998. xvi+53 pp. ISBN 0-8218-0770-6 MR[1]
  • Macdonald I. G.[en] Symmetric Functions and Hall Polynomials. Second edition. Oxford Mathematical Monographs. Oxford Science Publications. The Clarendon Press, Oxford University Press, New York, 1995. x+475 pp. ISBN 0-19-853489-2 1st edition. — 1979.
  • Макдональд И.[en]. Симметрические функции и многочлены Холла. — Мир, 1984. — 224 с.
  • David F. N., Kendall M. G., Barton D. E. Symmetric Function and Allied Tables. — Cambridge University Press, 1966.
  • Joseph P. S. Kung, Gian-Carlo Rota, Catherine H. Yan. Combinatorics: The Rota Way. — Cambridge University Press, 2009. — xii+396 с. — ISBN 978-0-521-73794-4.
    — §5.1 Symmetric functions, p. 222–225.
    — §5.7. Symmetric Functions Over Finite Fields, p. 259–270.
  • Ван дер Варден Б. Л. Алгебра. — М. : «Наука», 1979.
    — §33. Симметрические функции, с. 121.