В математике, функции Джека получаются как проективный предел многочленов Джека, введённых . Многочлен Джека это однородный, симметрический многочлен который обобщает многочлены Шура и , и, в свою очередь, обобщён и .

Определение В кольце однородных симметрических функций степени n можно ввести скалярное произведение следующим образом: , где — базис из степенных сумм, — централизатор разбиения , а — символ Кронекера. При таком определении скалярного произведения функции Шура образуют ортонормированный базис, а матрица перехода от мономиального базиса к базису из функций Шура будет верхнетреугольной.

Более общий вариант задания скалярного произведения приводит к рассмотрению базиса из функций Джека со схожими свойствами. Они обозначаются и однозначно определяются из следующих трёх свойств:

(P1) (ортогональность) при

(P2) (верхнетреугольность) (имеется ввиду естественный частичный порядок на разбиениях)

(P3) (нормализация) (суммирование ведётся по ячейкам разбиения, a(s) - число ячеек справа от s, l(s) - число ячеек под s)

Т.е. функции Джека являются результатом ортогонализации методом Грамма-Шмидта мономиального базиса.

Рекурсивная формула для многочленов Джека

Функция Джека разбиения числа , с параметром , заданным числом аргументов может также быть определена следующей рекурсивной формулой:

Для m=1

Для m>1

где суммирование производится по всем разбиениям таким что косое разбиение является горизонтальной полосой, а именно ( должно равняться 0, иначе ) и

где равняется если и иначе. Выражения и обозначают сопряжённые разбиения и соответственно. Обозначение значит, что произведение берётся по всем координатам ячеек в диаграмме Юнга разбиения .

Комбинаторная формула В 1997, Ф. Кноп и С. Сахи получили чисто комбинаторную формулу для многочленов Джека от n переменных:

Сумма берётся по всем допустимым таблицам формы и

где

Допустимая таблица формы это заполнение диаграммы Юнга числами 1,2,…,n такими, что для каждой ячейки (i,j) в таблице, , если , если и

— множество критических ячеек , таких что и

Этот результат можно рассматривать как особый случай более общей комбинаторной формулы для многочленов Макдональда.

C нормализация Функции Джека образуют ортогональный базис в пространстве симметрических многочленов, со следующим скалярным произведением:

Нормализация не влияет на это свойство ортогональности. Нормализация, описанная выше, обычно обозначается J нормализацией. C нормализация определена как

где

Для обычно обозначается и называется .

P нормализация P нормализация задаётся тождеством , где

где и обозначают число ячеек справа от данной и число ячеек ниже данной соответственно. Таким образом, при является обычной функцией Шура.

Подобно многочленам Шура, может быть выраженно суммой по диаграммам Юнга. Однако, нужно добавить к каждой таблице дополнительный вес, зависящий от параметра .

Таким образом, формула для функций Джека задаётся как

где сумма берётся по всем таблицам формы , и обозначает число, записанное в ячейке s таблицы T.

Вес можно определить следующим образом: Каждая таблица T формы может быть представлена как последовательность разбиений

где обозначает косую форму с содержимым i в T. Тогда

где

и произведение берётся только по всем ячейкам s в , таким что s имеет ячейку из в том же ряду, но не в одном столбце .

Связь с многочленами Шура При многочлен Джека является скалярным множителем многочлена Шура

где

произведение берётся по всем длинам крюков разбиения .

Характеры Джека

Рассмотрим разложения функций Джека по степенному базису. Коэффициенты этого разложения называются характерами Джека:

Для некоторых характеров Джека получены следующие формулы:

где — число ячеек слева от s в диаграмме Юнга, — над s, — централизатор разбиения , равный

Свойства характеров Джека:

Характеры Джека являются многочленами с целыми коэффициентами от . Соотношение ортогональности. При характеры Джека пропорциональны характерам симметрической группы ( , где ), откуда они и получили своё название.

Свойства Если разбиение имеет больше частей, чем число переменных, то многочлен Джека равняется 0:

, если

Аргумент матрицы Иногда, особенно в теории случайных матриц, авторы находят более удобным использование матричного аргумента в многочленах Джека. Их связь довольно проста. Если матрица с собственными значениями , тогда

Примечания

Ссылки . .

. Software for computing the Jack function by Plamen Koev and Alan Edelman. MOPS: Multivariate Orthogonal Polynomials (symbolically) (Maple Package) SAGE documentation for Jack Symmetric Functions

Категория:Ортогональные многочлены Категория:Специальные функции Категория:Симметрические функции