0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

q-Binomial Coefficient

المؤلف:  Gasper, G. and Rahman, M

المصدر:  Basic Hypergeometric Series. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1990. Kac, V. Cheung, P. Quantum Calculus. New York:Springer-Verlag, 2001.

الجزء والصفحة:  ...

26-8-2019

2295

+

-

20

q-Binomial Coefficient

 

The q-binomial coefficient is a q-analog for the binomial coefficient, also called a Gaussian coefficient or a Gaussian polynomial. A q-binomial coefficient is given by

 [n; m]_q=((q)_n)/((q)_m(q)_(n-m))=product_(i=0)^(m-1)(1-q^(n-i))/(1-q^(i+1)),

(1)

where

 (q)_k=product_(m=1)^infty(1-q^m)/(1-q^(k+m))

(2)

is a q-series (Koepf 1998, p. 26). For k,n in N,

 [n; k]_q=([n]_q!)/([k]_q![n-k]_q!),

(3)

where [n]_q! is a q-factorial (Koepf 1998, p. 30). The q-binomial coefficient can also be defined in terms of the q-brackets [k]_q by

 [n; k]_q=<span style={product_(i=1)^(k)([n-i+1]_q)/([i]_q) for 0<=k<=n; 0 otherwise. " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/q-BinomialCoefficient/NumberedEquation4.gif" style="height:72px; width:229px" />

(4)

The q-binomial is implemented in the Wolfram Language as QBinomial[nmq].

For q->1^-, the q-binomial coefficients turn into the usual binomial coefficient.

The special case

 [n]_q=[n; 1]_q=(1-q^n)/(1-q)

(5)

is sometimes known as the q-bracket.

The q-binomial coefficient satisfies the recurrence equation

 [n+1; k]_q=q^k[n; k]_q+[n; k-1]_q,

(6)

for all n>=1 and 1<=k<=n, so every q-binomial coefficient is a polynomial in q. The first few q-binomial coefficients are

[2; 1]_q = (1-q^2)/(1-q)=1+q

(7)

[3; 1]_q = [3; 2]_q=(1-q^3)/(1-q)=1+q+q^2

(8)

[4; 1]_q = [4; 3]_q=(1-q^4)/(1-q)=1+q+q^2+q^3

(9)

[4; 2]_q = ((1-q^3)(1-q^4))/((1-q)(1-q^2))=1+q+2q^2+q^3+q^4.

(10)

From the definition, it follows that

 [n; 1]_q=[n; n-1]_q=sum_(i=0)^(n-1)q^i.

(11)

Additional identities include

([n+1; k+1]_q)/([n; k+1]_q) = (1-q^(n+1))/(1-q^(n-k))

(12)

([n+1; k+1]_q)/([n+1; k]_q) = (1-q^(n-k+1))/(1-q^(k+1)).

(13)

The q-binomial coefficient [n; m]_q can be constructed by building all m-subsets of <span style={1,2,...,n}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/q-BinomialCoefficient/Inline37.gif" style="height:14px; width:69px" />, summing the elements of each subset, and taking the sum

 [n; m]_q=sum_(i)q^(s_i-m(m+1)/2)

(14)

over all subset-sums s_i (Kac and Cheung 2001, p. 19).

qBinomial

The q-binomial coefficient [m+n; m]_q can also be interpreted as a polynomial in q whose coefficient q^k counts the number of distinct partitions of k elements which fit inside an m×n rectangle. For example, the partitions of 1, 2, 3, and 4 are given in the following table.

n partitions
0 <span style={}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/q-BinomialCoefficient/Inline46.gif" style="height:14px; width:10px" />
1 <span style={{1}}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/q-BinomialCoefficient/Inline47.gif" style="height:14px; width:27px" />
2 <span style={{2},{1,1}}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/q-BinomialCoefficient/Inline48.gif" style="height:14px; width:67px" />
3 <span style={{3},{2,1},{1,1,1}}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/q-BinomialCoefficient/Inline49.gif" style="height:14px; width:122px" />
4 <span style={{4},{3,1},{2,2},{2,1,1},{1,1,1,1}}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/q-BinomialCoefficient/Inline50.gif" style="height:14px; width:232px" />

Of these, <span style={}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/q-BinomialCoefficient/Inline51.gif" style="height:14px; width:10px" />, <span style={1}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/q-BinomialCoefficient/Inline52.gif" style="height:14px; width:17px" />, <span style={2}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/q-BinomialCoefficient/Inline53.gif" style="height:14px; width:17px" />, <span style={1,1}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/q-BinomialCoefficient/Inline54.gif" style="height:14px; width:32px" />, <span style={2,1}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/q-BinomialCoefficient/Inline55.gif" style="height:14px; width:32px" />, and <span style={2,2}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/q-BinomialCoefficient/Inline56.gif" style="height:14px; width:32px" /> fit inside a 2×2 box. The counts of these having 0, 1, 2, 3, and 4 elements are 1, 1, 2, 1, and 1, so the (4, 2)-binomial coefficient is given by

 [4; 2]_q=1+q+2q^2+q^3+q^4,

(15)

as above.


REFERENCES:

Gasper, G. and Rahman, M. Basic Hypergeometric Series. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1990.

Kac, V. Cheung, P. Quantum Calculus. New York:Springer-Verlag, 2001.

Koekoek, R. and Swarttouw, R. F. "The q-Gamma Function and the q-Binomial Coefficient." §0.3 in The Askey-Scheme of Hypergeometric Orthogonal Polynomials and its q-Analogue. Delft, Netherlands: Technische Universiteit Delft, Faculty of Technical Mathematics and Informatics Report 98-17, pp. 10-11, 1998.

Koepf, W. Hypergeometric Summation: An Algorithmic Approach to Summation and Special Function Identities. Braunschweig, Germany: Vieweg, p. 26, 1998.a

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد