맨위로가기

라 수

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.

1. 개요

라 수는 조합론에서 사용되는 수로, 부호없는 라 수와 부호있는 라 수로 정의된다. 부호없는 라 수 L(n, k)는 L(n,k) = {n-1 \choose k-1} \frac{n!}{k!}로, 부호있는 라 수 L'(n, k)는 L'(n,k) = (-1)^n {n-1 \choose k-1} \frac{n!}{k!}로 정의된다. 라 수는 상승 팩토리얼과 하강 팩토리얼을 서로의 관점에서 표현하는 계수이며, 스털링 수와의 관계, 점화식, 생성 함수, exp(1/x)의 도함수, 라게르 다항식과의 관계를 갖는다. 이미지 스테가노그래피, 색 분산, 라-라게르 광학 등 다양한 분야에 응용된다.

2. 생성 함수

라 수는 부호없는 라 수와 부호있는 라 수 두 가지로 정의된다.[1]

2. 1. 부호없는 라 수

부호없는 라 수는 다음과 같이 정의된다.[1]

: L(n,k) = {n-1 \choose k-1} \frac{n!}{k!}

2. 2. 부호있는 라 수

부호있는 라 수는 다음과 같이 정의된다.[1]

: L'(n,k) = (-1)^n {n-1 \choose k-1} \frac{n!}{k!}

이 계수들은 라 수의 테이블에서 3번째 값이다.

3. 계수

라 수(Lah number)는 상승 팩토리얼과 하강 팩토리얼을 서로 연결하는 계수이다. 상승 팩토리얼 x^{(n)}x(x+1)(x+2) \cdots (x+n-1)로, 하강 팩토리얼 (x)_nx(x-1)(x-2) \cdots (x-n+1)로 정의될 때, 라 수는 이 두 다항식을 서로의 관점에서 표현한다.

:x^{(n)} = \sum_{k=0}^n L(n,k) (x)_k

:(x)_n = \sum_{k=0}^n (-1)^{n-k} L(n,k)x^{(k)}

예를 들어, x(x+1)(x+2) = 6x + 6x(x-1) + 1x(x-1)(x-2)에서 6, 6, 1은 각각 라 수 L(3, 1), L(3, 2), L(3, 3)이다.

3. 1. 상승 팩토리얼과 하강 팩토리얼

x^{(n)}으로 표현되는 상승 팩토리얼(상승 계승)은 다음과 같이 정의된다.

:(x+0)(x+1)(x+2) \cdots (x+n-1)=x(x+1)(x+2) \cdots (x+n-1)

(x)_n으로 표현되는 하강 팩토리얼(하강 계승)은 다음과 같이 정의된다.

:(x-0)(x-1)(x-2) \cdots (x-n+1)=x(x-1)(x-2) \cdots (x-n-1)

상승 팩토리얼과 하강 팩토리얼은 라 수(Lah number)를 통해 다음과 같은 관계를 가진다.

:x^{(n)} = \sum_{k=1}^n L(n,k) (x)_k \;\;,\;\;(x)_n = \sum_{k=1}^n (-1)^{n-k} L(n,k)x^{(k)}

예를 들어, x(x+1)(x+2) = {\color{red}6}x + {\color{red}6}x(x-1) + {\color{red}1}x(x-1)(x-2)이며, 여기서 6, 6, 1은 각각 라 수 L(3, 1), L(3, 2), L(3, 3)에 해당한다.

3. 2. 라 수의 표현

상승 팩토리얼 x^{(n)}x(x+1)(x+2) \cdots (x+n-1)로 정의되고, 하강 팩토리얼 (x)_nx(x-1)(x-2) \cdots (x-n+1)로 정의된다. 라 수(Lah number)는 이 두 팩토리얼을 서로 연결하는 계수이다.

라 수를 사용하면 상승 팩토리얼과 하강 팩토리얼을 다음과 같이 표현할 수 있다.[1]

:x^{(n)} = \sum_{k=0}^n L(n,k) (x)_k

:(x)_n = \sum_{k=0}^n (-1)^{n-k} L(n,k)x^{(k)}

예를 들어, x(x+1)(x+2) = 6x + 6x(x-1) + 1x(x-1)(x-2)이고, x(x-1)(x-2) = 6x - 6x(x+1) + 1x(x+1)(x+2)이다. 여기서 6, 6, 1은 각각 라 수 L(3, 1), L(3, 2), L(3, 3)이다.[1]

4. 라 수의 값 테이블

다음은 n과 k에 따른 라 수의 값을 나타내는 표이다.

012345678910
01
101
2021
30661
402436121
50120240120201
6072018001200300301
70504015120126004200630421
804032014112014112058800117601176561
9036288014515201693440846720211680282242016721
10036288001632960021772800127008003810240635040604803240901



행의 합은 1, 1, 3, 13, 73, 501, 4051, 37633, ... 이다.

5. 라 수의 성질

라 수는 다양한 항등식과 관계를 만족한다.[1]



참조

[1] 논문 A new kind of numbers and its application in the actuarial mathematics
[2] 서적 Introduction to Combinatorial Analysis https://books.google[...] Princeton University Press
[3] 논문 Combinatorial Interpretation of Unsigned Stirling and Lah Numbers 2007-09-01
[4] 서적 Advanced Combinatorics https://archive.org/[...] Reidel
[5] 간행물 Generalized r-Lah numbers 2014
[6] 논문 The r-Lah numbers https://www.scienced[...] 2015-10-06
[7] 논문 The Lah Numbers and the nth Derivative of e^{1\over x}
[8] 논문 On the foundations of combinatorial theory. VIII. Finite operator calculus 1973-06-01
[9] 논문 Application of Lah Transform for Security and Privacy of Data through Information Hiding in Telecommunication
[10] 웹사이트 Image Steganography-using-Lah-Transform https://in.mathworks[...] 2020-06-05
[11] 논문 Analytical Lah-Laguerre optical formalism for perturbative chromatic dispersion 2022-10-24
[12] 간행물 Theory of the Chromatic Dispersion, Revisited 2020-08-30
[13] 서적 Introduction to Combinatorial Analysis https://books.google[...] Princeton University Press



본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com