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EE EZ EE

F /

( 0

・ ・ ・

I 4

J t q o  

c o  ) 

E A

J a‑ ‑

︑ + 

両辺の行子JI式 を と れ ば よ い .(ii)も 同 保 に で き る .(iii)は (i

, )

(ii)からH)Jか で あ る. . 

次の鮪題はこれからの理論展開上特に ~j)!lである.

補 題 2.5.2 n 

0とする. この時

(i) R{η+1)=‑6+(π1

} V ̲ {

π)

乞じい

+(n

k)R{k1)

, 

(u) R(π+ 1) = ‑L(π+ 1

}V

+(η) -l::~~~ i‑(π

k)t R(k1) 証 明 (i)を 証 明 し よ う .(2.81)の 両 辺 の 転 置 行 列 を と れ ば ,

九 一1

(π)= R(O) 

L R (π k)ti+(n

, 

k)  (2.82)  同様にして,

工作)

= R{O)

十乞

tR(π  k)ti̲(

花火)

(2.83) 

を得る.(2.70)で 況 を π+1で 置 き 候 え m Oと置けば.

R(n + 1) 

=一乞

i+{π+1

, 

k)R(k) ‑6+(πI)R(O). (2

10=1  定 理2.4.2から

i+(π+ 1, k) = i+(n, k ‑1)  + 6+(n + lh‑(π,π k).  これを (2.84)に 代 入 す る と

R(n 

1) 

=一乞

i+(n

k ‑1)

則 的 ム

η(+ I)(R{O) 

+ 玄

7

ー(ぃ ‑

k)R(k)) 

10=1  10=1 

n‑1 

=  ‑ L 

i+(n

, 

k)R(k 

1) 

ム(九十

1

}V

̲(n)

補 題2.5.2の(u)の両辺の転置行列をとれば,

n‑1 

R(π+1)=‑V+{π)

(π+1)

ー ヱ

R(k+ l)ti̲(n

k).  (2.85)  35 

従 っ C

R(

π+ 1)

ニ ム

(π+1)

工作) ‑ 乞

i+(

い )R(k

+ 1) 

h=O 

九 一1

二 一

V + ( n ) t ( L (

π+1) 

‑ , 2 二 R (

l ) ti̲(

η

, k )  

そ こ で

n‑l  n‑l 

Aπ= 

2 : =  

i+(π

,  k)R(k 

+ 1)

R(k

1 ) t i ̲ ( n ,  k )  

hO h=O 

V+(n)句 ー

(π+1)‑5+(π+1)

工作)

と置く (2.77)

, 

(2.78)から

n‑l  n‑l 

An  = 乞

η

+(k , n  ‑k)R(k  + 

1) ‑

2 : =   R(k  +  1 ) t

η

( k , n‑k)

h=O  hO

補 題 2.5.3

(i) 

V午

(π+1) = 

V+(

π) ‑5+{π

+  1 ) V ‑

η) (5 + ( n + 1) ‑

An 

5 + ( n + 1)

, 

(2.86) 

(

込 V̲(

π1)= 

V̲{n)

ι(π

1 )V + (

π

) t

ふ(π1)+ 

t  Ant 5̲(

π+ 1). 

証明:(i)  (2.82)

, 

(2.85)と定理2.4.2(i)から

V+(n

1)

R ( O )

2 : =   R(

π+ 

k ) ti+(

π十1

, k )  

h=O 

R ( O ) +  R(

π

l ) t i { n + 

1

0) 

2 : = R(

π1‑

k ) { ' i + ( n , k  ‑

1) 

+ t  

i‑(

ぃ k ) t 5 + {

π+1)) 

h=l 

R ( O )   + 乞 R(

π

( k‑1 ) ) t i + ( n , k  ‑1 )  

h=l 

( R (

π+1) + 

2 : =   R(l

n‑k ) t

γ( π

k ) ) t 5 + (

π1)

h=l 

二 九

(π)

一円

(π)

匂 ー

(η+1)

π(1)

=  V+(

π) + 

(‑5+(n 

1 ) V ̲ ( ね )‑An)t5+(n 

+ 1) 

V+(

π)‑5+{π

+ 1 ) V ̲ (

π

) t 5 + (

π+ 1) ‑

Ant5+{

π+ 1). 

(ii)も!日l

様.

この H寺,次の}j~,.f;的なト

m

題が成立する‑

hli

! i l l  

2.5.4 

An 

0, n 

1,・ ',N.

このrni題 は ア ル コ リ ズ ム の 核 心 を な し て お り , そ の 証 明 は 飽 雑 か っ 難 解 で あ る . 以

F .

段階的によ[tl汀を進める.

形 式 的 に

Ao =  V + ( O ) d ̲

(1) ‑

d + ( l

)V

̲ ( O )

と置けば. Mi題2.4.1から

Ao = 

O. 

l

第 段 階

1 A

π= 0,π=0,1,2,3.  証明: 補 題2.4.1から

Al 

d + ( l ) R ( l )  ‑R ( l ) td

(1)

d +

(1

) R ( O ) td̲

(1)

+  d + ( I )R(O)tL(l) 

= O.  (2.86)から

A

=  d + ( 2 ) R ( 1 )

Iη‑

+ ( 1 ,  l ) R ( 2 )  ‑R ( 1 ) td ̲ ( 2 )  ‑R ( 2 ) t

η

( 1 , 1 ) .

縞 題2.5.2

(2.79)

, 

(2.80)より

( R ( い + ( 2

)V̲(1)‑

d+

(1

) R ( l )  

R ( 2 )  

= ‑L (2)

(1)ι

( l ) tR ( l ) , 

r(1IM(01)

叩 …

η(1,1)  =η(0,1)d̲(2)η+(0,1). 

これらを

A

2に代入して整哩すると

A

2

ニ ム ( 2 ) ( V . ー ( 1 ) 弘 ( 0 , 1 )‑1 7 ‑( 0 ,  1

)V

+ ( 1 ) )匂 ー ( 2 )

d + ( 2 ) ( R ( 1 ) +  V̲

(1

) t

η(0,1)η

( O

l)R

(1

) t L ( l ) )  

+  (‑R(l)  +ム ( l ) R ( l ) 弘

(0,1)η

+ ( 0

1

)V+(1))

+(2)

+  d + ( l ) R ( l ) 河

(0

1)一η

+ ( O , l ) R ( l ) t L ( l ) . I~l)

(1)

(0,1)一η

( O

l ) V +

(1),

II~l)

R ( l )

(1

) t

η(01)一η

( O

l ) R ( l ) td̲

(1)

III~l)

‑R(l)  + ム ( l ) R ( l ) t

η+(0,1)一η

+(0

1

)V

+ ( 1 )

VPl 

d + ( l ) R ( l ) 句 ー

(0

1)‑1]+(0

,  l ) R ( l )弘

(1) 一37‑

と置けば,補,w

2

. 4

.1か ら

IJ1)

IIf)

IIl~1) 二り 1)

=  o .  

故 にA2 O 次 に A3 OをIJ

す.

A3 =O+(3)R(1) +η

十 ( 1 ,

2)R(2) 

+

η+(2

1)R(3) 

‑R(1)tO̲(3) ‑R(2)tη

ー ( 1 ,

2)‑R(3)tη̲(2

1).  (2.79

, )

(2.80)か ら

( M I ‑ ‑ 3 ) η(1

1) η

ー ( 1 ,

2)= O̲ (2) + O̲ (3)η+(1

1)

, 

( 恥 (2

1)  = η +(l

l)+O+(3

)

外 恥

O6ふ‑

η(2

, り

1

)

=η(1

1) +O

一 ( 作

ω3

)O+(2)

ト . 

従 コ て

(  恥

M 州州山 υ ( 仏仰山

1

, 口 ,

2

R

(

2

)tη 一(ρ1

2

幻 )

= R(2

)to(2

勾 )

+ R(

2

)tη 

+ ( い

1

1

)to̲

( 作 例

3

幻 ) .

補 題2.5.2か ら

従 っ て

R(3) = ‑O+(3)V

(2)‑O+(2)R(l)一η+(1

1)R(2)

= 九

(2)

(3)‑R(1)tL(2) ‑R(2)

(1

1).

η+(2

, 

1)R(3) = ‑O+(3)L(2

)V

+(2)tO̲(3)一η+(1

1)V+(2)tL(3) O+(3)L (2)R(1)tL (2)一η+(1

1)R(1)tO̲(2)

‑O+(3)O̲ (2)R(2)tη̲

( 1 ,

1)η+

( 1 ,

1)R(2)tη+(1

1)

, 

R(3)tη(2

1)ニ ‑O+(3

)V

̲(2)tO+(2)tO̲(3) ‑O+(3

)V

̲(2)tη(1

1)  O+(2)R(1)tO+(2)t(L(3) ‑O+(2)R(1)tη

( 1 , 1 )

η+(1

1)R(2)tO+(2)tO̲(3)一η+(1

1)R(2)tη

(1

1).

‑38‑

これらをA3に代入して整閉すれば,

A3 二.5+(3)~1)t ,L(3) 十 6+(3)IIJl) 十 IIIJ 山 6ー (3)+ IVP)  ここで

4 1 )

V(2)

+(2)‑5.̲(2)V+(2)

, 

IIa1=R(I) +η (1

I)R(2)  .

5̲(2)(R(I)t.5̲(2)十R(2)tη(1,1))十V̲(2)tη(1, 1),  III;l) = ‑R(I) ‑R(2)t1J+(1,  1) +η+(I,I)V+(2) 

+ (.5+(2)R(I) +η+(I,I)R(2))t.5+(2),  IV3(1) =.5+(2)R(2) ‑R(2)t

ι ( 2 )  

十 .5+(2)R( l)tη(1,1)η+(I,I)R(1)t.5̲(2).  次の補題2.5.5を証明しておく.

同題2.5.5 ある η。(no

2 :  

0)に対し ,Aπ

=0であれば,

(i)  V+(no十1)= (I‑.5+(同 十I)L(何 十1))V+(π0), (u) V̲(πo十1) (I‑.5̲ (町+1).5+(町+1))V̲(町), 

(iii)  V̲ (π日十l)t.5+(町 +1) = L(町 十1)V+(町+1). 

証明:(i) A =0であるから,補題2ふ3より

V+(π0+ 1) = V+(no) ‑.5+(町十1)V̲(施。)t.5+(no十1)

V+(π。) ム(no+ 1).5̲{冗日+1)V+{no) 

= (I ‑.5+(no + I)L(

+1))

民(町).

(ii)も同様.

(iii)  (i)

, 

(ii)より

V̲(no + l)t.5+(町 +1)=(I‑.5̲(πo十1).5+(π日+1))V̲(πo)t.5+{町+1) 

= (I ‑L(π0+1)ム ( 町 +1))L(π。+1)川 町 )

= 川 町 十1)(I‑.5+(π日+1)L(町 十1))V+(町)

=L(町 十1)V+(町+1) . 

39 

41) IIJ1) II

, 4

1) IV;1)

o

~ ij~ そう . A1 0

, t i l i

題2.5.5か ら

41) O 次 にII~1) = 0 を 証 附 る

(2.80)か ら.η(1

1)= 

L(I) 

L(2)0+

( 1 ) .

従って,

[ 4

1) =R(I) 

L(2)(0+(I)R(2) ‑R(1)to̲(2) ‑R(2)tη

( 1 , 1 ) )

( 1

)R(2) 

V̲(2)t

η(1 ,  1 ) .  

補 題2.5.2から ,R(2) 

t

( f  R

(2)) 

=  ‑

V+(1)均一(2)‑R(1)切 (1).これを, I41)

に 代 入 す る と

I

, 4

1) =R(1) ‑o̲

( 1

)R(I)

句 ー

(1)

0̲(2)(0+(1)R(2) ‑R(1)to̲(2) ‑R(2)tη̲

( 1 , 1 ) )  

L(I)V+

( 1

)tL(2)V̲(2)tη

( 1 , 1 )  

[~1) = 

0か ら

一方,

故 に

I41) V̲ prO

( 1 )  ‑

( 1 ) V

+(I)tL(2) 

V̲(2)

河 一 ( 1 , 1 )

L(2

) ( d

+(I)R(2)‑R(I)to̲(2) ‑R(2)tη

( 1 , 1 ) ) .  

( 1 ) 句

(1)

( 1 ) 叫

(l)t

o

̲(2)

( 1

)tL(1)

{ l

)to+(I)to(2)

= v

( 1 ) C

o(1)

ト匂

+(1)tL(2))

( 1

)t

η(1 ,  1 ) .  

I41)

(V

̲(2)‑V

( 1 ) ) 河 一 ( 1 , 1 )  

0̲(2)(0+(I)R(2) ‑R(2)tL(1)一(R(1)

R(2)to+(1))tL(2)). 

補 題2.5.2から

R(2) 0+(2

) V ̲ ( 1 )‑

0+(1)R(1) 

tCR(2))ニ ‑V+(1)tL(2) R(I)td̲

( 1 )  

で あ る か ら , 両 必 の 表 現 式 を 代 入 し て

ム(

1)R(2)‑R(2)

句 ー ( 1 )

ム(1)九 ( 1 内 ( 2 ) + 

d+(2

) V ̲ ( 1

)t

ム ( 1 ). 

補 題 2.5.5(ii)から

(V ̲ ( 2 )  ‑V

̲ (

l ) ) t

η(1

, 

1)二(‑L(2)d+(2)

) V ← ( l ) ( td̲ ( 1 )

十句

+(1)tL(2))

政 に

IIJ1) d̲(2)d+ 

( 2 ) V ‑

(1 )td

+  ( 1 )

t d̲ (2) 

‑d̲(2)(d+

( 1 ) V

+(1) 

+  R(l)

R ( 2 ) td+ ( 1 ) )匂 ー

(2). III~l) 0より

d+ (1)V + ( l )   +  R ( l )   +  R ( 2 ) td+ ( 1 )  

d + ( l ) R ( l ) td+ ( 1 )   +  R(2rd+(1) 

(d+(l)R ( l )   +  R(2)rd+(1) 

‑d+(2 ) V ̲ ( I ) td+ ( l )  

以 上 か ら ,II;1) = O.  III;l)の場合も後雑であるが, ,i./

fiI'的にはIIJ1)とf'iJ被 i 証 明 で き る の で 省 略 す る 忌i釦こI

1)

0を 示 す (2.70), (2.72)から

R ( 2 )  

= η

+ ( 1 ,  l)R ( I )  ‑ d+(2)R(0) 

‑R(l)t

η̲

( 1 , 1 )   ‑R(Wd̲(2). 

従 っ て

IVP) = 

d + ( 2 ) ( R ( 2 )   +  R ( l ) t

η

( 1 ,

1))一

( R ( 2 ) +

η

+ ( 1 , l)R ( 1 ) 内 一

(2)

d+(2)( 

‑R(0)td ̲ ( 2 ) )  ‑( ‑ d + ( 2 ) R ( 0 ) ) td̲(2) 

具 体 的 表 現 形 式 か ら わ か る よ う に ,A2, A3は 共 通 の 展 開 式 と な っ て い る . ま た,1;1) 

I~l)

III;l) O の 証 明 に は ,I;1) 

I~l)

II/;l) 

0 を 利 用 した. これらの特徴から, 一 般 の 証 明 で は , 数 学 的 帰 納 法 が 有 効 で あ る こ と が わ かる.

41 ‑

さて .An 0

n

3の副町

I

に 移 る . ま ず (2.79)かり

η

+ ( 1 , n 

‑1) = 

d + (

π

1)

d + (

η)η(π2

1)

η

+ ( 2 , n‑2)=

η+(1

π 2 )  + 

d + (

π)η(π‑3

2)

, 

η+(π‑2

2)η+(叫 ‑3

2) + 

d + (

)η‑

1 , (

π‑2)

, 

η+(π‑1

, 1 )  

=η+(π

2 , 1)+d+(

π)L(π1 ).  次に. (2.80)から

(2.87)から

η

(1

π‑1)=L(π 1)+ 

d ̲ ( n )

η

+(n ‑2 ,

1)

, 

η

(2

π‑2) =η( 1

π‑2)

d ̲ (

π)η+(π‑3

2)

, 

η

(π‑2

2) =η(n‑3

2)+L(π)η+

( 1 , n‑2) , 

η‑(π‑1

1)  =η(π‑2

1)+L(π)

d + (

抱 一 1). 

η+(1

π‑1

) R ( 2 )

d + (

π

1 ) R ( 2 )

d + (

η)η‑(π

2 , I ) R ( 2 ) , 

η+(2

π

2 ) R ( 3 )

η+(1

n ‑2

) R ( 3 )  

d + ( n )

η(π‑3

,  2 ) R ( 3 ) , 

(2.87) 

(2.88) 

η

+(n ‑2 ,  2 ) R (

π 1 )η+(π

3 , 2)R(n‑1)

d + (

π)η

ー ( 1 ,

n ‑2) 

R( 

n ‑1).  納 題2.5.2(iけ か ら

η

+(n ‑1 ,  1 ) R ( n )  =  ‑ 1 ] + ( 丸 一 2 , 1 ) ( V + ( n

1)!(L(π)+R(1)IL(π 1) 

R ( 2 ) 1

η (1

π  2) +・・・ +

R(n ‑2

)!η 

( n  ‑3 ,

2) + 

R(

π 1)1η  (π‑2

1)) 

(π)

d ̲(

π‑1)(

れい

1)

汚 ー

(π)

R ( 1 ) ld̲ (

π 1)

R ( 2 ) 1

η(1

π‑2) 

+・・・十

R(n‑2

)1η(π‑3

2) + 

R (  n  ‑1

)1η  (π  2

1) ). 

l

様 に し て

R(2)tη(l

n‑l) R(2)tL(π1)R(2)tη+(n‑2

, 

l)t(L(η)

, 

R(3)tη(2

, 叫

2) R(3)tη(1

π‑2) + R(3)tη(n‑3

, 

2)t(L(n)

, 

R(

π

)tηπ(

2 , 2 )=R(

π 1)tη(π‑3

2) 

R(π l)tη+

( 1 ,

n ‑2)tL(π)  補 題2.5.2

(けから

R(π)tη(九 一1

1)= ‑(8+(π

) V ‑ (

π  1)8+(n‑l)R(l) 

+

η+(1

π‑2)R(2) 

+・・・+η+(n‑3

, 

2)R(π‑2)η+(π 2

1 )R(π  1) )tη  (η  2

1)  一(8+(π

) V ‑ (

π 1)+ 8+(n.‑

l )

R(l)十η+(1

π‑2)R(2)十・ー

+η+( 3

2)R(π‑2)十可+(π‑2

, 

l)R(π 1))t8+(n‑l)tL(π) .  以 上 , 求 め た 式 を Aπ に 代 入 し て 竪 閉 す る と

Aπ = d+(

況 ) J } ,

1) 弘 (n) 十 8+(π )II~l)+ III~l)tL(π) + Iv2)

, 

(2.89) 

こ こ で

Ii1= v̲(π 1)t8+(π 1)‑8̲(π‑1)

(n‑1)

, 

(2.90) 

n‑2 

II~l) = (R(l) 

+ 乞

η ( π 1‑j

j)R

( j  

+ 1)) 

i=l  n‑2 

‑8̲(n‑1)LR

( j

1)tη

ー ( j ,

n ‑1 ‑

j )  

JO

v ̲ (

π 1)ηt( η 2

1)

(2.91) 

II~l)

‑R

( 1 )  ‑L  R ( j   + 

1)

+(n‑1‑j

, j )

J1 π 2  

十(乞恥

(j

n‑1 ‑j)R

( j  

+ 1))

1)

j=O 

η+(π‑2

, 

l)V+(π‑1)

, 

(2.92) 

43 ‑

Ir) 二 2 . =

1)+(川

1‑

j)R

( j

2)

j=O 

十 ( 乞

π‑3 η+(j

n ‑1 ‑j)R

( j 十

1))tη(n‑2

1) 

R

( j  

2)tη(

川 一

1‑

j )  

j=O 

π 3  

η+(π  2,1) 

2 . =   R

(j 

1)

河 一

(j,π 1 ‑j)  (2.93) 

と 表 現 で き る .

An

を様成したのと同燥に, R(π 1,)η+(k,n 1‑k),η(k,n‑1‑k), k

1,・,π 3の展開A=‑C

IV~l)

Iこ代入して整思すれば ,

IVP)

An

と同様の形 式 に 分 解 で き る . 実 際 ,

I141)=

π( 1)42

均一

1) 十 6+(π ー 1)II~2)

III~2)t6_(n ‑1)I142)1

2)= ̲ L(η  2)(R(1)

十乞

R(l

i)t1)+(π‑2 

υ)) 

i1 η 3  

(R(l)

+ 乞

η(π‑2υ)R

( l

i))t6+(η ‑2) 

;=1 

η(1,π 3

)V

+(n‑2) 

V̲(π̲ 2)tη+(1,n‑3), 

‑4

II~2) =R(2) 

+ 玄

η(π‑2‑υ)R(2

i) 

i=l  n‑4 

6̲(π2) 

2 . =  

R(2 

i)t

判 明

2‑i) 

BO

n‑4 

η(1

, 

n ‑3)( R

{ l )   + 乞

R(1

i)tη (

‑2‑

i ) )

(2.94) 

(2.95 ) 

+ (R(I)

十 乞

tη(π 2 ‑i

, 

i)R(1 

i))'η(π  3

1) 

z1

V̲(π̲ 2)'η( π 4

2)

(2.96) 

III~2) = ‑(R(2)

十 玄

R(2

i)'l1+(π  2 ‑i

, 

i)) 

i=l  n‑4 

+(乞

l1+(i

n‑2 ‑i)R(2i))'8+(n‑2) 

十(乞判明

2‑i)R(1

什 ) ) 句

+(I

n‑3) 

1=0 

π‑4 

‑11+(π 3

, 

I)(R(I) 

+ 乞

R(1i)η+(n‑2‑i

i))

Z1

一η+(π‑4

2)V+(n 2)

(2.97) 

I げ)

=8+(π ‑2)R(3)

十 乞

η+(i

n‑2‑i)R(3+i)

i=l 

九 一5

R(3)'L{π ‑2) ‑

R{3 

i)

句ー(叩

2 ‑i) 

η︐

n H ・ ・

+ +  

&

1 i

R R  

日 工 コ 乞

E

A 0 7 G

9 0 A t  

n π   + +   η η  

Z二日

n‑5 

E 二

l1+{i

n ‑2 ‑i)R(2 

i)'η

ー(丸一

3

1)

L

17+(i

π 2  ‑i)R(1 

i)'η( π 4

2). (2.98) 

‑45 ‑

( 山叶一

3.1

り)ト三山 …

4l

)

6

叶 + (

tη(π

3

1) η(η

4

1)

(0

, 冗 一

3)tL(n‑2) 

を ( ロ

2.98的)に{代

t

人すると IV

;

J ? 2 ) は ( ロ

2.94叫)と同係の形式に分両解平できる.

Indudive ,こ展開してゆくと,

[第:段階

1

k 1

・ , ・

1 π 1に対し

I L t j h ) ニ ム

π ‑k)4"( +1)tL(π‑k)d+(n‑k)II~k+ l)

+ III~"十 1) 弘 (π k)

IV~ k+ l) (2.99)  と 表 現 で き 6. ここで

A h

1)

= 乞

η (j

n‑k ‑1 ‑j)(R(k ‑

j )  

)=日

十 L

R(k ‑

+ 小 山

L‑k‑l‑i

i))

十乞

(R(k‑j) 

;:=1  JO

+ 乞

η(π k‑1 ‑i

, 

i)R(k ‑j 

i))

弘 ( j ,

n ‑k

1‑j) 

i=1 

一η̲(k

π 2k‑l)V+(n‑k‑l) 

+V̲(n‑k‑l)tη+(k

π 2k‑l)

, 

(2.100) 

II~k+ l)

= R(k 

1) 

+ 乞

η(n‑k 1‑υ)R(k

i) 

i=1 

-~二 η (j, n-k-1 ー j)( L 

R(k ‑j 

i)tη(i

n‑kー トi))

j=O  EO

+乞

(R(k+l‑j)+

η(π‑k‑l

υ

)R(k+l‑j+i))

=1  i1

tη(π‑k‑l‑j

j)+V̲(π‑k ‑l)tη(π‑2k‑2

k+l)

, 

o i

U 

' i

︒ •

a︐ ︐ . ︑

IIr+1) (R(k 1)

+  2 二 時 +

i) 弘 (n~k~l~i , i))

M 1

i

S1

十乞(乞 η+(i , n~k~l 一何(k ~

j

1+

7]+(n~ k ~ 1 ~ j

j)(

時 十

1~ j) 

j=1  n‑21<‑2 

L

R(k 

~ j + 小山l~k~l~ υ)

i=l 

η+(π 2k ~ 2

1

)V

+(π k ~ 1)

, 

(2.102) 

IV~糾 1 )ニ乞 η+(i , π ~k~1~i)R(k+2+i)

i=O 

‑21<‑3

~

R(k 

i)句ー(い~k ~ 1 ~ i) 

1

<+1 

‑ 2 二

η+(π

k~l~j, j)( L 

R(k+2+i‑j)

(i

n‑k‑1‑i))

J1 i=O 

h+l礼 ‑21<‑3 

十乞(乞

7]+(i

, 

n ~ k ~ 1 ~ i)R(k

2+i‑j))tη(n‑k ‑1 j

j)  (2.103) 

An =ð+( 吋 I~I)tðー (π)

ð+(n)II~I)

III~I) 句ー (n)

十ム (π~ 1)I~2)tð_(n ~ 1) 

d+(n ~ 1)II~2)

III~卯 L(π-1) 

+ d+(n ‑k)I~k+1) 句作 -k)+ð+(π - k)II~h +l)

IIF;,k+1)tL(π~ k) 

IV~h 十 1 (2.104) 

‑47‑

数学的帰納法で I~k) = II~k) 二 III~k) = IV~k) 二 O , n 三 4 , k 1

, ' " ,

n ‑1を 説 明 す る .

Ifl

i

Jlij 2.5.6  以 Fの こ と が 成 立 す る .

(i)  況 が 偶 数 .!lDちn= 2Nの 時 .1

(N) = O.  (u)  πが計数.l!llちπ=2N 

1の時,

IV~N) =d+(Nl){‑V+(N)

N ‑ 1  

‑L 

V+(N ‑i)td̲(N i)td+(N ‑i) 

V̲(N) 

Z二日

N ‑ 1  

+ ど

d̲(N‑

(N‑i

)V

̲(N ‑1 ‑i)}

句 ー

(N

1) 

(2.105)  証明:(i) 

(2.103) からわかるように • I d

N1)を(2.99)の よ う に 分 解 す れ ば , I

に 弘

(N)  Oは 明 か で あ る .

(ii)  (2.103)で k+1 = N と置くと

IV~N) 二ム (N

l)R(N 

1) ‑R(N 

l)tL(N 

1) 

E

η+(N

1 ‑i

, 

i)R(N 

1 ‑i)tふ(N

1) 

;=1 

Ld+(N

+ 収

(N

1 ‑i)tη(N十1‑i

, 

d+(Nl)(R(N

1)

L

R(N 

1 ‑i)t

T f

̲(N1

一同)

i=l 

一(R(N+1)+L

T f

+(N+1‑

μ

)R(N 

1.‑i))

(N

1) 

補 題2.5.2と(2.80)から

R(N 

1) 

LR(N 

1‑i)t

T f

̲(N 

1 υ )  

‑48‑

(2.106) 

ER  

F

M 

R  山 工 日

FA U 

N  + V 

一 一

+乞

R(N

1 ‑i(rl̲(N ‑i

i) 

i=l 

+乞

R(N

1 ‑i)t1J+(i ‑1

, 

1 ‑i)td̲(N1)

(2.107) 

N‑1 

R(k 

l)t'i'̲(N

, 

k) 

=

R(N+1‑i)

河 川

‑υ(2.108)

k=O  i=l 

であるから,

R(N 

1) 

+  L 

R(N 

i)tη(N1‑υ)

i=l 

N ‑ l  

=(一九

(N)

+  L 

R(N ‑i)t1J+(i

, 

N ‑i))tL(N

1 )

(2.109)  同様iこして

R(N 

1) 

+乞

η+(N

1 ‑i

, 

i)R(N 

1 ‑i) 

i=l 

N‑1 

=d+(N 

+  1 ) (  

‑V̲(N) 

+ 乞

η(i

N ‑i)R(N ‑i)) 

(2.110) 

補 題2.5

(2.79)より

N‑l 

2 二

R(N‑i)t1J+(i

, 

N ‑i) 

i=O  N‑1 

R(N ‑i)

(i

N‑i)+R(N)

句+(N)

N‑1  N‑l 

R(N ‑i)t1J+(i ‑1

, 

N ‑i) 

+  L 

R(N ‑i)t1J̲(N

ト 川 悦

(N)

=1  i=l 

‑49 

ハ[~2

V+(N ‑

l)t.L(N)t Ò+(N) 乞 R(1 十 i)t 'Y~(N

1

,  i ) t O + ( N )  

N~2

2 二 R(l +  ih~(N ‑l , i 

(2.108)と 同 じ よ う に

N~l

5 R(N‑ i{'1~(N

i

一 川 =

で あ る か ら

N~l

R(N

i ) t

η

+ ( i , N‑i)

=乞

N~2

R(N‑1 

‑i

) t

17

+ ( i ,  N ‑1 

‑i)  ‑

V+(N ‑

l)tò~(N)川 (N)

N~2

R ( l ) tO+ ( l ) 乞叫 (N

i)tL(N‑i)tO+(N ‑i

N~2

=  ‑R(O)tL(l) 川

(1)‑L  V+(N ‑1 ‑i)

句 ー (N‑i)tO+(N ‑

i) 

EA

EA

EA nL  

N ‑ l  

V+(N‑1‑i)匂 ー (N‑i)tO+(N ‑

i) 

同 じ よ う に し て

N‑l 

L  17~ (i, N

i)R(N‑

i) 

N~l

= ‑

L L ( N 一市 +(N‑ i )V~(N

i )  

(2.112) 

こ れ ら を (2.106)に 代 入 す れ ば (2.105)が 成 立 す る . . 

(*)π を 以 下 の よ 命 題

この時,

い よ い よ ( 吋 の 証 明 に は い る .n

2とする.

う に 定 義 す る .

m ε{2,・・1況}に対し, (i), (u)の ど ち ら か が 成 立 す る .

‑50 ‑ 命 題(*)π

(i)  m が奇数, J!llちm=2MIの時

I ど ) = 

II~)

III~)

=  0 ,  ( 1 三 h壬 M)

IV

M)= 0  (ii)  m が偶数, Rllちm=2Mの時

r;:) 

Ir;:) 

III~)

O. 

( 1 三

h

三 M)

今 後 , 命 題 (*)π を単lこいη) と表す.π=

2

3

で は , いπ)が 成 立 す る こ と は 証 明 し て い る . 一 般 に ,n>2の場合 iこ 成 立 す る こ と を 数 学 的 帰 納 法 で 証 明 す る .

π。三 2を固定し, (*)π。が成立するとしよう.noは偶数,

R l

lちπ。

=

2Noとす る.π。 が 奇 数 の 時 は 同 様 に 証 明 で き る . 従 っ て

‑ m 

' o 

' n  

411

I4:LI=II421

0 ,

(1

h

No) (ホ):。,

NGIldti=0

を 証 明 し た ら よ い . [第三段階

1 421=0 

証 明 (2.90), 補題2.5.5(i益)から明か.・

[第四段階

1

(i) 

II~ 乙 1 0 ,  ( )

III~

1=0

証 明 註 ) は(i)と同様に証明できるので, (i)を証明する.(2.91)から

I4L=R(1)+ 乞

η(町 ‑i

, 

i}R(i 

1 )  

i=l 

‑d

ー ( 九 日 ) L 

R(i+l)tη

ー(川‑

i) 

;=0 

+  v ̲ (

πo)tη(π

。 ‑

1

1).  z a e

L EA EA

︒ ︒

η‑(πo‑i,i)=η(π。‑1‑ii}+L(no}η+(i‑I, 町 ‑i)を(2.113),こ代入して

‑51 ‑

II;:L1=R(1)+

η(no‑1 ‑i

, 

i)R(i1)

Z三1

+  v ̲ (

π

)tηπ( 1

1)

6

ー(町)(乞

η+(i‑1

no ‑i)R(i 

1) 

21 no‑l 

R(i1)tη(i

no ‑

i ) )  

(2.114) 

i=:O 

帰 納 法 の 仮 定 よ り

n t )

o .

さ ら に , 縞 題 2.5.2から

no‑2 

R(l) 

+ 玄

η

ー(町一

1‑i

i)R(i+1)

十 L( 町一

l)R(π0)

i=l 

= ‑V̲(π

。 ‑

1)

̲(no‑2

, 

1) ‑5̲(π

。 ‑

1)

π(0 ‑

1 )

t5̲(

町).

(2.115 )  故 に

IIi:L1

v̲(

π0 ‑l)tη

ー ( 町

2

1)‑5

l

)V

+(no‑1)

̲(no)

+に(町内(町一

1

1)+ 

< < L  (

π0)(

η+(t‑11

町 ‑i

)R(i + 1) 

i1

玄 R(i + 

l)tη

( i ,

no ‑

i ) )  

(2.116) 

i=

帰 納 法 の 仮 定 か ら Ano

o .

従 っ て 補 題2.5.5(iii)と(2.80)から

‑V̲(π

。 ̲

l)tη(no‑2

1)‑L(π

。 ‑

l)V+(π

1)t5̲(no) 

‑V̲(

町一

l)tη(

町一

2

1)‑V̲(

町一

1)t5+(no‑

1 ) 匂ー(町)

= ‑l

仁川 ‑1) C

η(

町一

2

1)

十弘(町一

1)t5̲(

町))

=  ‑ V ̲ (

π0 ‑l)tη̲(no ‑1

1). 

tEi  'A d

qL

v h

さ ら に 納 題2.5.5(ii)から

L(

町 一1)1η(no‑1

1)

v̲(

町)1η(no‑1

1) 

( V ‑ ( 耳 目 )‑ v̲(

π

1))1η(no‑1

1) 

‑L(no)d+(

町 ) V ‑ ( 旬 。

1)1η‑(π0‑1

1).  (2.118)  以 上 か ら

IIiL=‑6‑(π0)

(π0

)V

‑(π0‑

1 )

1η(町 一1

1) 

L(π0)(

η+(i‑1

no ‑i)R(i + 1) 

. = 1  

‑LR(i+1)1η(i

, 

no i) )  (2.119)  こ こ で

A =

η+(i‑1

no‑i)R(i+1

L R(i + 1)1ηー(丸町 ‑i)) 

i=l  zO

と 置 く . 再 び (2.80)から

A =

η+(i‑1

no‑i)R(i+1)‑L  R(i+1)1η(i‑1

no‑i)) 

i:::l 

. = 1  

n u 

π 

PA U 

π  + 

η

EA

R  子 山 出

EA

=乞

η+(i‑1

no‑i)R(i+1)‑L  R(i+1)1η(i  ‑1

, 

no ‑i)) 

i=l  i=l 

+η+(

旬。‑

2

,  l ) R ( 町)‑ R(

π

)1η(π0‑2

, 

1) 

ーは

(1)

+玄

R(i+ 1)177+(π0‑1 

υ

))IL(π0).  (2.120) 

53 ‑

JV~!) = 0より

三 二

η+(i‑1

π i)R(i 

+  1 )   ‑ ' L  

R(i 

l)tη(i‑1

no‑i)) 

i=l  i=l 

no‑3 

ヰ +(π0‑2

, 

1)( 

' L  

R(i + l)t17̲

, i (

no ‑1‑i)) 

Z二日

no‑3 

一(乞

η+(i

no

1‑i)R(i + 1))

句ー(町‑

2

, 

1)  qL  EA

'SA 

9

u 

Z二日

故 に

A

二引(町一

2

1)(

R(i

l)tη (i

, 

no 

i)R(π

り)

i=O 

一(乞

η+(

0‑1

仰 い +

1) + R(no))

河 川 ‑

2

, 

1) 

i=O 

一(R(l)

+ 乞

R(i+ 1)

+(π0‑1 ‑i

, 

i))tL(no).  (2.122) 

摘 題2.5.2から

=  ‑ " 7

+(no ‑2

, 

l)(V+(no 1)t

ム(町)

+ R(no ‑1)

河一(町

‑2

1))

(o5+(no)~仁川-1) 

+ 川 町 ‑

2

, 

l)R(

町一

1)

) 河 一

。 ‑

2

, 

1)) 

(R(l)

+ 芝 町 +1 ) 弘(町一

1‑i

i))t

o (

π0)

=05+(

町 ) V ‑ (

π

。 ̲

l)tη(

町一

2

1)

‑" 7 + ( 町

2

1)

川 町 一

1)

切ー(町)

no‑l 

(R(l)

+  ' L  

R(i 

+  1 )

t

" 7 + (町 ー ト υ

))t05̲ (

町)

i=l 

q︐   EA q︐  

d

II4:)=Oから

R(l) + 

' L  

R(i + 1)

句+(町一

1‑υ)+η+(π0‑2

1)

川 町

1) 54 ‑

[第五段階

lI d r J = 0  

証明 illi題2.5.5から

No‑1 

‑V+(No)

乞 則 的 一

1‑i)tfJ̲(No ‑i)tfJ+(No ‑i) 

zO

N  + 

F A υ

 

F A υ

+ V  的

 

川 乞 出

ι '  

一 一

ニ ‑

V + ( O )  

R ( O ) .

同 様 に し て

No‑1 

(N

o)

L

fJ(No

一 桝

(No‑i

)V

̲(N‑1 ‑i) 

;=0 

R ( O ) .  

(No) 

従 っ て , 補 題2.5.6から, 1V~:::{

o .   •

[第六段階

l I U i ) = 0 .  

証明:(2.100)で πをπ0+1におきかえると,

4 : : : ) = ‑ E J η   ( j n o   ‑ j )  

J二日

x(R(k ‑j) 

+  L 

R(k ‑

i)

+ ( π

o‑k‑i

i))

;=1 

+乞

(R(k‑

j )   +乞 η

π (

k‑i

i)R(k ‑j 

i))t

. . + ( j   n o   ‑

j )  

j=o  ;=1 

一η(k

η

2k)V+(π

。 ‑

k) 

V̲(nO ‑k)tη+(k

no ‑2k).  (2.126) 

これまでに,

A J I d Y 1

等 の 分 解 を 見 て き た が ,

4 : : : )

も以ドの形式に分断ヨさ れる.

4 : : : ) = ‑ 6 ‑ ( π

0 ‑k)1' ‑[lItfJ+(

π 。

‑k)+

I " ' .

(2.127) 

1', 

ぺ [

[111を求めよう.まず, ['を求める.(2.126)の 式 で ‑L(町 ‑

k )

に 右 か

‑56‑

no‑2 

=(乞

η

+ ( i ,

no ‑1 ‑

i ) R { l  

+ i))18+(no 1). (2.124) 

1=0  さ ら に 補 題2.5.2(i)から

A8+(no

} V ̲ (

π

。 ̲

1)1η(町 一2

1)

( 乞

η+(

山 一

1‑

i ) R ( l

i)

+  R ( 町)) 川 町 1 )

IL(

町)

=8+(πo

) v . ー ( 町

1)1ηー(π0‑2

1) 

+8+(πo

}V

̲(no 1)18+(no l)IL(0)' (2.125) 

t η

 

( 耳 目 ー

1

1)̲ η1(no‑2

, 

1) = 18+(π0‑1)IL(

町)

で あ る か ら

I4:L1 L(π

+(π0

) V ‑ (

π0‑1)1ηー

( 町

1

1) +L(π0)8+(π

) V (

町 一1)1η (no‑2

l)  + 8̲( )8+(π

。 ) V ‑ (

九日一 1)18+(町 一1)18̲(no)

8̲(no)8+(no

} V ̲ (

πo 

‑1) C

η(no‑l

1)‑1ηπ(

2

1)) +8̲(π0)8+(π

。 } V ‑ (

町 一1)18+(π

。‑1)

18̲(no)

=‑L(

町)

8+(

町} V ‑ (

π0‑1)18+(πo l)IL(

町)

+ 8̲(π

)8+(πo

}V

̲(no‑1)18+(πo ‑1)IL(no) 

=0 . 

‑55 ‑

ら 掛 か る 係 数 の 総 和 を 求 め た ら よ い . そ の 1つは, (2.126)の2行 に お い て j=O と置いた場合で, II12)=Oより

R(k)

十 乞

R(k

i('7+(πo‑k‑i

i) 

i=l 

=乞(乞1]+(い

10‑k ‑i)R(k ‑j 

i))tη+

( j

0 ‑k ‑j)  j=o ニO

‑乞 η+( 。 乱

k‑j

j)(R(k ‑j) 

+  L 

R(k ‑j十i)t

] 1

+(no‑k ‑i

, 

i)) 

i=l  Z1

η+(

0 ‑2k

, 

k

)V

+(no ‑k)  (2.128) 

である.また, (2.80)から

η , ( j

π

‑k‑j) =

η‑(j‑I

π

。 ‑

j) 

L(no ‑k)η(no‑k ‑1 ‑j

, 

j)

, 

j 1

, ' " , 

←1. 

(2.129)  であるから, (2.126)の2行 自 の 式 か ら 得 ら れ る tL(π0 ‑

k )

の 他 の 係 数 は

q

d '  

LN 

・ 噌 ︐

d '

・ 句 ︐ ︐

' A

η︐ 

︐ 配

い 玄

j=l 

L

R(k ‑

i)+(πo‑k

υ ) ) .  

(2.130) 

(2.126)の4行 目 は

一η(k

no ‑2k)V+(no ‑k) 

V̲(no ‑k)tη+(k

π

2k)

= η

(k‑1

,町一

2k

) V + (町 ‑

k ‑1) 

V̲( k ‑l)tη+(k ‑1

π

2k) L(πo ‑k)η+(π

。 ‑

2k ‑1

, 

k)V+(叫日 k) 

‑d ̲ (

πo‑k)6+(π0 ‑k

) V ̲ (

π k

‑1)

tη+(k ‑l

no ‑2k)  +ηー(k‑10 ‑2k)

民(町

‑k‑l)td

ー(町一

k)t6+(π

。 ‑

k) 

V̲(π0 ‑k)tη(no‑2k ‑1

, 

k)td+(π

。 ‑

k)  '

A

υ

EA9 

となる.(2.126)の 3行 の 式 に は L(町 ‑

k )  

が 番 友 か ら 掛 か るJ(jは な い

‑57 

の で , 結 局I'は

[ '

  =乞( 2 :   7 ] + (

10 ‑‑i)R(k ‑

i))t

7 ] + ( j  

no ‑k 

j )  

i=O  i=

(η+(

町 一

k‑j

j)

一川町一

k‑j 1

j)) 

i=l 

x((R(k‑j)+

R(k‑j 

i)t

7 ]

+(πo‑k

ーい)) 

zコ1

(η+(π

。 ‑

2k

, 

k)

η+(

町 一

2k‑1

, 

k)

)V

+(π

。 ‑

k) 

6+(π0 ‑k

) V ̲ (

π

。 ‑

‑1)tη+(k ‑1

π

。 ‑

2k).  (2.132) 

同様に II~:) 0から,

R(k) ‑

~二 ηー (no

‑k 

υ

)R(ki)

i=l 

η

( j ,

πロ ー トj)(

2 :  

R(k ‑

i)tη(川 ー トi)) 

1 = i=O 

+乞

(R(k‑j)+

ηπ(o‑k‑

υ

)R(k‑j 

+小川町一

k‑j

j) 

i=l  i=l 

+v̲(π日 ̲ k)tηπ(

。 ‑

2k

, 

k).  (2.133)  (2.79)から

tη+

( j ,

π

‑h‑j)=tη

+U‑

1

, 町 ‑k  ‑

j) 

+tη̲(no ‑k ‑1‑j,j)t6+(π

k,) j 1,・・ , k ‑1  (2.134)  であるから, (2.126)の3行 日 の 式 か ら 得 ら れ る 句+(no‑k)の 他 の 係 数 は

(R(k‑j) 

+乞

η一(no‑k ‑i

i)R(k‑j +i))tη( no ‑k ‑1 ‑j

, 

j) . (2

‑58‑

故に

[ " ニ 乞

η

, ( j

no ‑k 

j)( 

R(k ‑

j

i ) t

η

ー(仁川 ‑ ‑i

)) 

JO Z土O

+乞 (R(k‑j )   +玄

η(π

。 ‑

i

,  i ) R (  k  ‑

ji)) 

i=l  ;=1 

xCη(πo‑k‑j

, j )

‑tη(no‑k‑1‑j

, j ) )

+  v ̲ (

π

‑k ) C

η(π

2k k )̲ 

ηt(π

2k‑1 ,  k ) )  

η

( k‑1 , 

no ‑2k)V+(no ‑k 

‑1

)t(L(π0 ‑

k ) .   ( 2 . 1 3 6 )  

['" ,ま,分解の過程で[',[" と し て ま と め た 項 以 外 の ね で

[ ' "  =乞1]ー(j,町

k‑1 ‑

j )  

JO

(R(k ‑

1

ーj)十乞 R(k‑

1 ‑j

十i

)

川 町

h

υ)) 

富 士1

L (R( k 

‑j

+乞

η(o‑

k  ‑

i

,  i)R(k

ー トj

+  i ) )  

i=o  Z1

X 1η

+U ,

π

‑k‑l‑ j )

η

( k‑1

π0 ‑

2k )V +(no ‑k  ‑1 )  

+  V̲(

k̲1)1

η

+(k ‑1 ,

π

。 ‑ 2 k ) .  

さらに,

4 C 1

Oの 仮 定 と , 摘 題2.4.3から

[ ' ' '   = { 乞

η

ー ( j ,

no ‑k ‑1 ‑

j )  

i=o 

x ( 

R(k ‑j 

i)

斗 ( 山 ‑ ‑1 

‑i)}td+(no ‑k

)  

;=0 

d̲(πo‑k){

乞(乞1]+(い

lO‑

k  ‑1 

‑i) 

R( k  ‑j  +  i ) )  

i=o  ;=0 

1η+

  j , (

no ‑k ‑1 ‑j)} 

と表される.

‑59 ‑

(2.137) 

さらに .1'は 次 の 形 に 分 解 さ れ る .

l ' 二 . 5 + ( π

日 ‑k)I

パ . 5 + ( π 。 ‑

k)

. 5 + ( π 。

k)II'

十I

II

t

. 5 + (

耳目

ん ) 十

IV'. n

mU   Oυ

'E

A  

qL  

1',II',III',IV'を求めよう l'の 表 現 式 (2.132)の 行 日 の 和 は j=Oの 時

( . 5 + ( 町 ‑

k)R(k) + 乞 1/+(i‑1

, 

no ‑k ‑i)R(k 

i) 

i=l 

+乞.5+

(ηo ‑k)η(π

k‑i 1

i) R( k 

i))

(πo‑k) 

i=l 

ニム(町 ‑k

)(R(k) + 

η(πo‑k‑i‑l

i)R(ki))

Zl

t

. 5+ (

π0 ‑

k )  

+  (  L 

1/+(i ‑1

, 

no ‑k ‑i)

仰 什)

)t

5 .

+(no‑k).  (2.139) 

Z1

同様lこ.(2.132)の 1行日を各項,j= 1,・.,k ‑1 に つ い て 求 め る と

{ム(町

‑k)R(k‑j)+

η+(i‑1

, 

no ‑k ‑i)R(ト j

i) 

S1

+  L  . 5 + (

。 ‑

k )

η

(πo‑

‑i

, 

i)

剛 一

j

+  i ) }  

z1

x Cη+

( j  ‑

1

, 

no ‑k ‑j)ηt

ー ( 花 日

k‑j一1

j)t

. 5

+(π

。‑

k)) 

. 5 + ( π

o‑k)(R(k‑

j)+ 乞

η (no‑k ‑1 ‑i

, 

i)R(k ‑j 

i)) 

i=l 

ηt

ー ( 町

k‑j ‑1

j)t

. 5

+(π

k)

+ . 5

(no‑k) 

x (R(k ‑j) 

+ 乞

η(π

k‑i)R(k ‑

i))t

1 / + ( j  ‑1

, 町 一k‑

j )  

60 

E M 

'U九

η︐ 

パ 乞

i=l 

(no ‑k ‑j ‑1

j)td

+ (

π

。ん)

no‑2k 

十(乞

η+(i‑1

, 

no ‑k ‑i)R(k ‑j

i))

i=l 

tη+

( j  ‑

1

π

。 ‑

‑j).  (2.140) 

η+(no k ‑j

j) η+(π

k‑j ‑1

j) 

5+(π口 ‑k)η

( j  ‑

1,π

。 ‑

‑j), j lγ.,

(2.141)  で あ る か ら (2.132)の二行から三行を各項,j= 1,・・., k ‑1に つ い て 求 め る と

‑d+(π0 ‑k)η

U‑

1

no‑k‑j){R(k‑j) 

'H n u    

π 

η 

. ︐

'M  

' un  

+  パ 乞

i=l 

+tη( i 1

no ‑k ‑i)td+(no ‑k))} 

ニ ‑5+(πo ‑

k )

η

( j  ‑

1

, 

no ‑k 

‑ j )  

( 乞

R(k‑j 

i)tη(i

ーい。 ‑

k ‑i))

凶 作

o‑k) 

‑d+(π0 ‑k)

可(j‑

1

π

k‑j)(R(k ‑j

)  

+  : L  

R(k ‑

i)tη+(π0 ‑1

, 

i)).  (2.142) 

また

一(η+(況日 2k

k) η+(π

2k‑1

, 

k))

叫(町 ‑k

) 

= ‑d+(π0 ‑k)η(k‑1

π

2k

) V + (

町 ‑‑1) 

十d+(πo‑k)η(k‑1

π

。 ‑

2k)V+(九日‑k‑1)td̲(町 ‑k)td+(町 ‑k). 

(2.143) 

‑61 

従 っ て

I '  

=R(k) 

+ 乞

η(no‑k ‑i ‑1

, 

i) R( ki)

zl

+η (k ‑1

, 

no ‑2k

)V

+(no ‑k ‑1)t6̲(π

。 ‑

k) 

+乞

(R(k‑j)+

η(π

。 ‑

1 ‑i

, 

i)R( k ‑ji)) 

J 1

X tη(πo ‑k ‑1 ‑j

, 

j) ‑

L  7 ] ‑ ( j ,  

no ‑k ‑1 ‑j) 

JO

x ( 

R(k ‑ji)tη( ‑k‑i‑1))

(2.144) 

II' =η̲(k‑1

九 日 一2k

) V + (

k ‑1) 

V

ー ( 旬 。 ‑

k ‑l)t

] 7

+(k ‑10 ‑2k) ‑

η

ー(川口

k‑1 ‑

j )  

j=o 

. ︐

EA  

'M n u    

n7 

•.

︐ .  

. ︐

‑ ‑ ‑ A  

'﹄m

J Z M  

︐ ︐

︐  

EA

h  R 

EZ

× 

+乞

(R(kー1‑j) 

+ 玄 7 ] ー

(no‑k ‑1 

υ

)R(kー トji))  j=o  21

7]+ 

( j ,  

no ‑k ‑1 ‑j)

, 

(2.145 ) 

III' = 乞 恥 ( 山 ん 1‑i)R(k1i)

i=O 

十乞( 乞

η

→(川

J i=O

X tη(π0 ‑k ‑1 j

j)

‑62 

=η+(no ‑2k ‑1

, 

k)(R( ‑k)

LR(0 ‑k ‑i)t7]̲(no ‑k ‑1 ‑i

, 

i)) 

Z1

+  L  7]+(i

no‑k‑1‑i)R(k+1i)

+乞(乞

η+(i

no ‑k ‑1 ‑i)R(k ‑j 

i)) 

j=l  I=O 

X tη(π0 ‑k ‑1 ‑j

j)

, 

(2.146) 

IV' 

= 乞(

T}+(i

no‑k 1

R(k‑j 

i)) 

j=O  i=

X t 7]+ 

( j ,  

no ‑k ‑1 ‑j).  (2.147)  (2.144)のl'の式でη̲(k‑1

,町一

2k)が 左 か ら 儲 か っ て い る 明 を ま と め る と ,

e

EA

' k 

EH  

nU1M

m R イ

げ 川

η

' u κ

1

9 h M a  

o

‑ n  

π

E

i n u

h R  

バ 引 い 乞

M

= +  

p  

+民

(πo‑k ‑

1 )匂 ー

(no‑k)} 

z

k 

'R

n  o   

η︐ 

品 乞 日

'M  

R  + 

+乞

(R(k‑j) 

L  7](no‑k ‑1‑i

i)R(k ‑j 

i)) 

j=l  Z1

tη‑(

。 況

‑k‑j‑1

, j )

7]

  j (

no ‑

‑1 

‑j

)  

j=o 

(玄

R(k‑j 

i)t7]̲ 

( i , 町

k‑i‑1))

‑63 

E n  

'H   O ι

R イ

η

'M

)

.2

0 h  

E

A n u

一 作 h R  

η ト 乞

二 十

z1

V+(no‑k ‑l)tL(no ‑k)} 

+ I I i t 1 + η

(k‑1

no‑2k) 

(乞

R

( 1 竹内ー

(i

no‑k‑1‑i))

. = 日

‑V̲(π

。 ‑

‑l)tη(no‑2k‑1

1). 

帰納法の仮定カ主ら,

I411=0

従 っ て

I'η̲(k‑1

π

2k){R(πo‑k) 

+  乞 R( 

i)

河 ー

(i

no ‑

k  ‑

1 ‑i) 

V+(πo‑k‑1)t

, L(

η

k)}

V̲(no ‑k ‑l)t1J̲(no ‑2k ‑1

1).  (2.148)  補 題2ふ2(u)から

R(0 ‑k) 

+ 乞

R(li)tη(i

, 

no ‑1 ‑i) 

i=O 

V+( k‑

1 )

t5̲(π k)

O. (2.149) 

故 に

I'=‑V̲(π日 ‑k ‑l)tη(π

。 ‑

2k ‑1

1).  (2.150) 

J 7 ' = I i t 1

O

で あ る か ら I'(土結局

I'=‑5+(町 ‑k

) V ̲ ( 。 ‑ 乱

k ‑l)tη(π

2k‑1

, 

l)tL(no ‑k) 

III

t5+(π

k)

IV' 

LA VO  ' A ︑ . ︐ ︐

と 't~ 刻される rd]慌に [J' も

II'=‑.L{

πo ‑k)1川,L(π

。 ‑

k) 

+ [Jllt5̲{no ‑k) 

+  5 ̲ { π 。 ‑

k)I[J"IVII と 分 解 さ れ る .l'と同械に求めると,

戸ニ

{R(π

k)

+ 乞

η+(o‑k ‑1 ‑i

, 

i)R{

。 官

k‑i) 

i=1 

+  5 + { π 。 ‑

k

)V

̲{no ‑k ‑l)}tη+(k ‑1

,町一

2k)R{k)

R{k 

i)t1]+{九日 ‑‑i ‑1

, 

i) 

+乞

η+(πo‑k‑l‑j

j)

Z1 J1

x{R{k‑j)+

R(k‑ji)tη+(no‑k ‑1 

‑υ)  ) 

B1

(2.152) 

乞( L 

1]+ 

{

lO ‑k ‑1 ‑i) R{ k ‑j十i)

)弘(j,町

k‑1 ‑j) 

={R(π0 ‑k) 

+  L 

1]+ {πo‑k‑l

υ

)R{π

。 ‑

k ‑i) 

j=1 

+ d+{no ‑k

) V ̲ {

π

。 ‑

k ‑l)}t1]+{k ‑1

π

。 ‑

2k) 

I[J~~~l +  (乞

1]+(i

no ‑k ‑1 ‑i)R{1i))t1]+{k‑1

, 

no ‑2k) 

. = 日

一η+(πo 2k‑1

, 

k

) V + {

九日 ‑k ‑1) 

{R(no‑k) +

χη

(i

k‑l‑i)R{1i)

SO

+ d+{π0 ‑k

)V

̲{no ‑k ‑l)}tη+(k ‑1

η 2k)

‑III!o̲l一η+(π

。 ‑

2k ‑1

, 

k)

(no‑k‑l). (2.153) 

補 題 2.5.2(i)か ら (2.153)

で{ }  =  o .

ま た 帰 納 法 の 仮 定 か ら

I I A L = 0 .

65 

故 に

[11二 一η+(町 一2k‑1

, 

k

) V + (

町 ‑k ‑1).  (2.154)  同 線 に し て

[[11

I 2 1 1 = 0 3

(2.155) 

[[[11 

= 乞

R(k

i)tη

ー(川

i=O 

‑ L  1 J + (

πo‑k‑l j

, 

j)( 

R(k ‑

1

村 山 ( 川

‑kー トi)) 

j1 zO

二 一(R(町 一k)

+ 乞

η+(π

‑k‑l‑

υ

)R(町 一k‑i)) 

i:=l 

EA

EM n u    

π .

a e 

︑ . ︐ ︐ ︐

EA

︑ ︐

e

品 工 日

π 

'k  

EA

' n  

qL 

n u 

π n v

×   

. ︐

' m  

η︐ 

い 乞

j1

x( 

R(k‑j+1+i)t

1 J ̲ ( i ,

no‑kー トi))

(2.1

[V"  = 乞

η

ー ( j ,

π0 ‑

k  ‑1 

‑j) 

j二日

x( 

R(k‑j+i)t

1 J ̲ ( i ,

no‑kー トi))

(2.157)  結 局

1['L(πo‑k)η+(

。 ‑ 旬

2k ‑1

, 

k)

k̲1)tι(π

k)

+ [II"tL(πo‑k)+IV".  O

B 

vh u  EA F r sE

66 

(2.137) 

, (  

2.14 7) 

(2.157)から

‑L(π

。 ‑

k)IV' ‑IV.L(π0 ‑k) 

1'" 

0  (2.159)  が 成 り 立 つ こ と が わ か る . 放 に (2.127),(2.151),(2.152),{2.154)から

4:::)=6(no‑h){6+(π

k)V̲{πo‑k‑1)tη(町 一2k‑1

k)

η+(町 一2k‑1

k)九 ( 町 k‑

l)IL{

町 ‑k) 

II l' 

II 1

x 16+{九日 ‑

k ) .  

III' 

III"を求めよう.(2.146)

, 

(2.156)から

III' 

III" =η+(π

。 ‑

2k ‑1

, 

k)(R{no ‑k) 

(2.160) 

' ・

a

' m  

n u 

n n v

  ER n u    

π  R 

い 乞 出

一(R{旬。 ‑k) 

+ 乞

η+(πo‑k‑1

υ

)R(no ‑k ‑i))

河 一

π(0 ‑2k ‑1

, 

k) 

i=l 

•. ︐

.  

EA

'M n u    

n H ︐ 

a

EA

LU

4 Z

'M  

EA

' U

n u 

η︐ 

' a 

'u o 

M v 1  

71 

ー(乞

η+(

k‑1‑i)R{l +i))

河 川 ‑

2k ‑1

, 

k).  (2.161) 

再 び 帰 納 法 の 仮 定 よ り

Idtl=0.IE+jE

,を整理すると III' 

III" =η+(π

。 ‑

2k ‑1

k){R{町 ‑k) 

十乞

R(π0 ‑k ‑i)t7l̲{no ‑k ‑

))+V+(no‑k‑1)

(no‑k)} 

i=l 

一{R(π0 ‑k) 

+ 乞

η+(no‑k ‑1 ‑i

i)R{町 ‑k ‑i)) 

6+{ k

) V ̲ {

π0 ‑k ‑ l Wηπ(

2k‑1

k)

‑71+(町 ‑2k ‑l

k)V+{no ‑k ‑1)句ーπ(

。 ‑

k) 

6+{π0 ‑k

) V ̲ {

π

。 ‑

1)1η(町 一2k‑1

, 

k).  (2.162) 

‑67‑

補 題 2.5.2より, (2.162)の2つ の { } = 

o .

従 〉 て

III' 

III" 

η+(π

。 ‑ 2 k  ‑

1

,  k ) 川 町 ‑

1)句ー(no‑

k )  

+  6+(

町 ‑

k )V ̲ ( n o  ‑k  ‑l ) t η ‑ (

町 一

2 k

1 , k ) .  

uphU 

'i

n4  

(2.160)に 代 入 し て

I~Ic~~) π

+1

を得る.I 

[第七段階l(i) II21)=01  (U)II42:) 0

証明:(u)は(i)と同じように証明できるので, (i)を証明する.(2.101)からII2::)

IIfoil)=R(h+1)

十 乞

η

ー ( 況 。 ‑ k  ‑

i

,  i ) R ( k  

+ 1 + i) 

i=l 

L(π日 ‑

k ) ( 乞 R ( k + 

+  i ) t

η

( i , no‑k‑i))

;=0 

( R { k ) +  2 : :  

1]

{ π‑k‑ υ ) R { k +  i ) ) 河 川 ‑k‑l , l )

‑ 2 : :

η

( j  

no ‑

j)(

乞時一 j+l+ 山一(川 ‑ ‑i ) )  

J1 i::::O 

+乞 (R{k+l‑j)+ 乞

η

ー ( 施 。 h ← 汁

j=2  i=l 

t

η0 ‑

k  ‑

j

, 

j)十

V ̲ { n o‑k ) t

η(π

。 ‑ 2 k  ‑

1

,  k 

+ 1)  (2.164) 

と 展 開 さ れ る .

この展開式で.‑5ー(九日

k )

に布から儲かる係数は, Ivr) Oから

R(k1

i)tη(i

, 

no ‑‑i) 

. = 日

L

1J+(i

no‑k‑i)R(k1

i) 

. = 日

1J+(no ‑k ‑j

j) 

no‑2k‑1 

(乞

R(k

i ̲ j)tη (i

, 

no ‑k ‑i)) 

S二O h π

‑21c‑1

+乞( 乞

η+(i

, 

no ‑k ‑i)R(k 

i ‑j)

句 ー

‑k

川 )) 

(2.165 )  これを L1 と お く . 同 様 に し て ,(2.164)式 で 句 ( 町 ‑k‑1,1)に 左 か ら 掛 か る

(Ic) 

係数を求めると •

I I i . . :

O から

R(k) 

+ 乞

ηπ(0 ‑k ‑i

, 

i)R(k 

i) 

;=1 

=乞

ηー(j,旬。 ‑k ‑j)(

R(k‑

+ 小 凶 , 町 k‑i)) 

;=0  i=O 

(R(k‑j)+

1Jπ(

k‑i

, 

i) 

;=1  ;=1 

x R(k ‑

j  + 

i))t

η ‑ (

k ‑j

j) 

v ̲ (

π0 ‑k)tη(π

。 ‑

2k

, 

k)η(k

町 一2k)R(π0 ‑k). 

(2.166) 

(1c+1)  この式を

‑L

2と 置 く . 従 っ て ,II. +1 は

II~:~~) = 

Lo ‑5̲(no ‑k)L1 ‑L2tη(πo‑k‑1

l)L3 (2.167) 

と 表 現 さ れ る . こ こ で

︒ 百

O

' E

の ︐u

EA

'H  

︐ ︐ ︐ ︑

' n u 

π η 1

 

A

h

41

4

一 う

z

︑ . ︐ ︐

'EA 

1R 

n u ↑ 一

 

‑6 9  ‑

L3 L17‑

j , (

no ‑k‑j) 

j=l 

X ( 

R(k ‑

i)tη( k‑i)) 

+乞

(R(k+1‑j)

j=2 

+ 乞

η

ー ( 町 h υ

)R(k+1‑ji))tη (

町 ‑

k ‑j

j) 

i=1 

+ V̲(nO ‑k)tη(no‑2k‑1

1).  (2.80)から

no‑2k‑l 

Lo=R(k+1)+

η (no‑k‑i‑1

i)R(k1

i) 

=1 

π

‑210‑1

6

ー ( 町 ‑

k)

η+(i‑1

, 

no ‑k ‑i)R(k 

1i)

L1の 項

22f

1η+(i町 一k‑i)R(k 

i) (2.79)から

三 ; η

+(i

no‑k‑i)R(k+1i)

i=O 

d + ( πo‑k)R(k+l) 

+ 乞

η(+(i‑1, 町 k‑i) 

d + ( π 。 ‑

k)η̲ (no ‑k ‑i 1

, 

i) )R( k 

i) 

= d+(no ‑k)(R(k 

1 )  

17(π k‑1

, 

i)R(k1

i)) 

i=1 

(2.169) 

(2.170) 

+ 乞

η+

( i   ‑

1

, 

no ‑‑i)R( k 

i).  (2.171 

‑70 ‑

(2.170)

, 

(2.171)から

Lo 

‑L(

町 ‑k)LlL3

=  ( 1  ‑L(

町 ‑k)d+(況日 k) ) 

x (R(k 

+  1 )   + 乞

η(π0 ‑k ‑i ‑1

, 

i) 

x R(k1i))‑d̲(耳目 k) 

x { 

η+(冗日 ‑k ‑j

, 

j)( 

R(k 

1i̲ j)tη 

(川 ‑

k ‑i)) 

j=l  i=O 

+2:)玄

η+(i

no‑k‑i)

j=l O

xR(k+1+i‑j))tη(πo‑k ‑j

, 

j)} 

L3 (2.172)  こ こ でL3の ひ と つ の 項 は

η

( j

no‑k‑j)(

2 . . . :  

R(k‑j+1i)tη(i

no‑k‑i))

j=l  Z二日

=  ‑ 2 . . . :

η

ー ( j

‑1

no‑k‑j)(

R(k‑j 

+約一(川 ‑

k ‑i)) 

j=l 

. = 日

‑ 噌

︐ 句 ・

i

q J  'M n u    

n y 

h z  

Et

' n  

n u 

FA U 

J1

(乞

R(k‑j 

i)

句 ( 川

‑k‑i))} (2.173) 

であるから,

2 . . . :

η+(πo‑k‑j 1

j)(

R(k‑j 

i) 

j=l  i=O 

(i

no‑k‑i)) (2.174) 

71 

を(2.172)のL(πo~

k )

の 右 か ら の 係 数 に 繰 り 込 む こ と が で き る .

2)η+ 

(no ~ k ~ j

,  j )

(no~ k ~ j 1

, 

j)) 

J1

(乞 R(k~j+1+i)tη(山 -k ~ i)) 

= ‑5+(

町一 k){2 ー ン ( j

1

,町一 k‑

j) 

J1

x( 

R(k~j+1+i)t "l_(i , no-k-i))} (2.175)  で あ る か ら

I I ; : : : )

Jo

+    1 ( ~

5(ηo‑k)5+(

町一

k))J1

~ 5̲(πO‑k)J2‑ J3tη

‑k‑1

1)+J4

(2.176) 

と表現される • Jo

, 

J1

, 

J2

, 

J3

, 

J は , 次 の と う り で あ る .

Jo =V̲(

町一

k

) C

η(π

白 一

2k‑l

1)

一切

(no‑2k

, 

k)tη(no~ k ‑1

, 

1))

, 

(2.177) 

+  +  h  R 

1i  

π  ' 白

7

4 Z M  

EA

IR  

一 一

7

FM

 

. ︐

η

い 乞

j=o 

(乞

R(k

~

+ 山一(川

‑k‑i))

(2.178) 

J

= 乞(乞"l

+(i

no‑k 

~

i)R(k 

1 ‑j 

i)) 

j=l  .=0 

t ηー (η。~k ‑j

j)

, 

ゐ=乞

η

j , (

π

‑k j)

(2.179) 

‑72‑

( 玄

R{k‑ji)tη(川 ー トi))

Z二日

十乞

(R(k‑j)

十乞

η(0 ‑

υ

)R(k‑j+i)) 

j=1  .=1 

tη(π

。 ‑

k ‑j

j) +η(k

π

。 ‑

2k)R{

。 ‑ 乱

k)

, 

(2.180) 

J

= 乞

(R{k

1 ‑j) 

+ 乞

η(no‑k ‑i

, 

i) 

j=2  ;=1 

xR{k+1‑j+i))tηπ(

‑k‑j

j ) .

(2.181) 

一方,

J3 II~:)‑(R{k)

十 芝 川 町

‑k‑i

i)R{k+i))

i=l 

V̲{no ‑k)tη(π

。 ‑

2k

, 

k).  (2.182) 

再び (2.80)より

ゐ =‑

b̲{no ‑k)

η+

( i ぃ 。

‑k‑i)R{k+i)

i=l 

一(R(k)

+ 玄

η(no‑k i ‑1

, 

i)R(k 

i)) 

i=l 

V̲(π0 ‑k)tη(π 2k

k).  (2.183) 

2 2 J 2 h

1h(i‑I

no‑h‑i)R(h十i)はJ2に 繰 り 込 む こ と が で き .J

2

J

1

の 項 と ま と め る と

(乞

η

+ (

‑i)R(k 

i) 

Z三日

‑L 

7)+{i

ーい。

‑k‑i)R(k+i))

i=l 

ηt (no ‑k ‑1

1) 

= {b+(π0 ‑k)R(k) + 

η(+(i

, 

noー トi)

;=1  一η+(i‑1

πo ‑k ‑i) )R( k 

i)} 

‑73 

xη‑(πo ‑k ‑1

1) 

= 5+(

‑k)(

仰)+乞1]ー(町

k‑i‑1

i)

i=l  x R(k 

i))t

1 ]

̲(no ‑k ‑1

1)  ま た (2.179)より, Jaのj= 2

・ ., ,

kの 項 は

L  1 ]

+(i

, 

no ‑k i)R(k 

1 ‑j 

i) 

i=O 

π0 ‑21.‑1 

(2.184) 

5+(π

。 ‑

k)R(k 

1 ‑j) 

+ 乞

η+(i ‑1

, 

no ‑k ‑i)R(k 

1 ‑j 

i) 

故に

5+(耳目 k) 

η (no ‑k ‑i ‑1

, 

i)R(k 

1 ‑ji)

S1

= 5+(π0 ‑k)(R{k 

1 ‑j) 

ηー(叫日 k ‑i ‑1

, 

i)R(k 

1 ‑j 

i)) 

i=l 

十 乞

η+(i‑1

no‑k‑i)R(k+1‑j+i). {2.1

Jo

ーム(町 ‑

k)Ja ‑J3tη(no‑k ‑1

1) 

=(1 ‑L(ηo‑k)5+(旬。 k))

x {R(k) 

+ 乞

η(no‑k‑i‑1

i)

i=l 

x R(k 

i)

尚一

(πo‑k‑1

1)‑5̲{π

k)

(no‑k)

{R(k 1‑j) 

74

+ど

η(πo‑k‑i‑l

i)R(k+1‑ji)}tη(no‑k ‑j

, 

j) 

i=l 

'k

 

n

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