ー
+
nq u
︑
︑
︑
︐
EE EZ EE
‑F /
)
花 一( 0
・ ・ ・
I 4
J t q o
c o )
噌E A
n
J a‑ ‑
︑ +
マ ︐
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+(π十1
} V ̲ {
π)乞じい
+(n,
k)R{k十1),
(u) t R(π+ 1) = ‑L(π+ 1}V
+(η) -l::~~~ i‑(π,
k)t R(k十1)・ 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
叫
(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二 Oと置けば.
R(n + 1)
=一乞
i+{π+1,
k)R(k) ‑6+(π十I)R(O). (2叫
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)E
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)
弘
(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 (
れl ) ti̲(
η, k )
そ こ で
n‑l n‑l
Aπ=
2 : =
i+(π, k)R(k
+ 1)玄 R(k
+1 ) t i ̲ ( n , k )
h二O 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ー( k , n‑k)
h=O h二O
補 題 2.5.3
(i)
V午
(π+1) =V+(
π) ‑5+{π+ 1 ) V ‑
η) (t 5 + ( n + 1) ‑An
t 5 + ( n + 1),
(2.86)
(
込 V̲(
π十1)=V̲{n)
ι(π十1 )V + (
π) t
ふ(π十1)+t Ant 5̲(
π+ 1).証明:(i) (2.82)
,
(2.85)と定理2.4.2(i)からV+(n
十1)二R ( O )
+2 : = R(
π+ 1 ‑k ) ti+(
π十1, k )
h=O
ニ
R ( O ) + R(
π十l ) t i { n +
1,
0)十
2 : = R(
π十1‑k ) { ' i + ( n , k ‑
1)+ t
i‑(ぃ k ) t 5 + {
π+1))h=l
=
R ( O ) + 乞 R(
πー( k‑1 ) ) t i + ( n , k ‑1 )
h=l
十
( R (
π+1) +2 : = R(l
十n‑k ) t
γ(夙 πk ) ) t 5 + (
π十1)h=l
二 九
(π)一円
(π)匂 ー
(η+1)弘
π(十1)= V+(
π) +(‑5+(n
+1 ) V ̲ ( ね )‑An)t5+(n
+ 1)二
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
2.5.4An
=
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
)V̲ ( 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
ー(1)二d +
(1) R ( O ) td̲
(1)+ d + ( I )R(O)tL(l)
= O. (2.86)からA
2= d + ( 2 ) R ( 1 )
Iη‑+ ( 1 , l ) R ( 2 ) ‑R ( 1 ) td ̲ ( 2 ) ‑R ( 2 ) t
ηー( 1 , 1 ) .
縞 題2.5.2,
(2.79),
(2.80)より( R ( い + ( 2
)V̲(1)‑d+
(1) R ( l )
t
R ( 2 )
= ‑L (2)叫
(1)ι( l ) tR ( l ) ,
r(1IM(01)
叩 …
η(1,1) =η(0,1)十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 )
十
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))匂
+(2)+ d + ( l ) R ( l ) 河
(0,
1)一η+ ( O , l ) R ( l ) t L ( l ) . I~l)
=V̲
(1)弘
(0,1)一η( O
,l ) V +
(1),II~l)
=R ( l )
十V̲
(1) t
ηー(0,1)一ηー( 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)
二
IIf)=
IIl~1) 二り 1)= o .
故 に,A2二 O 次 に A3二 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ー(1
,
1) ηー ( 1 ,
2)= O̲ (2) + O̲ (3)η+(1,
1),
( 恥 (2
,
1) = η +(l,
l)+O+州叩川川叫(3吋
作伽
川)外 恥
仰O6ふ‑陣η(2
, り
1)
=η(1,
1) +O一 ( 作
ω3幻
)O+(2)ト .
従 コ て
( 恥
M 州州山 υ ( 仏仰山
1, 口 ,
2R
仰
(ロ
2幻
)tη 一(ρ1,
2幻 )
= R(2幻
)to一(2勾 )
+ R(ロ
2幻
)tη+ ( い
1,
1吋
)to̲( 作 例
3幻 ) .
補 題2.5.2か ら
従 っ て
R(3) = ‑O+(3)V
二
(2)‑O+(2)R(l)一η+(1,
1)R(2)= 九
(2)句
(3)‑R(1)tL(2) ‑R(2)句
(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ー(2
,
1)ニ ‑O+(3)V
̲(2)tO+(2)tO̲(3) ‑O+(3)V
̲(2)tηー(1,
1) O+(2)R(1)tO+(2)t(L(3) ‑O+(2)R(1)tηー( 1 , 1 )
η+(1,
1)R(2)tO+(2)tO̲(3)一η+(1,
1)R(2)tηー
(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 )
ニVー(2)句
+(2)‑5.̲(2)V+(2),
IIa1) =R(I) +η (1
,
I)R(2) .5̲(2)(R(I)t.5̲(2)十R(2)tηー(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ー(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)ニ (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町 =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(
町
+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)二 IIJ1)二 II
, 4
1) = IV;1)二o
~ ij~ そう . A1二 0, t i l i
題2.5.5か ら41)ニ O 次 に,II~1) = 0 を 証 附 る
(2.80)か ら.ηー(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ー( 1 , 1 ) )
+
0̲( 1
)R(2)+
V̲(2)tη(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)十V̲(2)tηー( 1 , 1 )
[~1) =
0か ら一方,
故 に
I41)二 V̲ prO←
( 1 ) ‑
0̲( 1 ) V
+(I)tL(2)+
V̲(2)河 一 ( 1 , 1 )
十L(2
) ( d
+(I)R(2)‑R(I)to̲(2) ‑R(2)tη( 1 , 1 ) ) .
V̲
( 1 ) 句
(1)+
0̲( 1 ) 叫
(l)to
̲(2)二 V̲
( 1
)tL(1)+
V̲{ l
)to+(I)toー(2)= vー
( 1 ) C
oー(1)ト匂
+(1)tL(2))二 V̲
( 1
)tη(1 , 1 ) .
I41)ニ
(V
̲(2)‑Vー( 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)二 0+(2
) V ̲ ( 1 )‑
0+(1)R(1)三 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))
ー政 に
IIJ1)二 d̲(2)d+
( 2 ) V ‑
(1 )td+ ( 1 )
t d̲ (2)‑d̲(2)(d+
( 1 ) V
+(1)+ R(l)
十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./
t
fiI'的にはIIJ1)とf'iJ被 iこ 証 明 で き る の で 省 略 す る 忌i釦こIり
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)二 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二 0
,
n三
3の副町I
に 移 る . ま ず (2.79)かりη
+ ( 1 , n
‑1) =d + (
πー
1)十d + (
η)η(π2,
1),
η+ ( 2 , n‑2)=
η+(1,
π 2 ) +d + (
π)η(π‑3,
2),
η+(π‑2
,
2)ニη+(叫 ‑3,
2) +d + (
叫)η‑1 , (
π‑2),
η+(π‑1, 1 )
=η+(π2 , 1)+d+(
π)L(π1 ). 次に. (2.80)から(2.87)から
η
ー
(1,
π‑1)=L(πー 1)+d ̲ ( n )
η+(n ‑2 ,
1),
ηー
(2,
π‑2) =η( 1,
π‑2)十d ̲ (
π)η+(π‑3,
2),
η
ー
(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 )
二d + (
πー1 ) R ( 2 )
+d + (
η)η‑(π2 , I ) R ( 2 ) ,
η+(2,
π2 ) R ( 3 )
ニ 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 )二η+(π3 , 2)R(n‑1)
十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
ー 1)!(L(π)+R(1)IL(π 1)十
R ( 2 ) 1
η (1,
π 2) +・・・ +R(n ‑2
)!η( n ‑3 ,
2) +R(
πー 1)1η (π‑2,
1))ム
(π)d ̲(
π‑1)(れい
1)汚 ー
(π)十R ( 1 ) ld̲ (
π 1)十R ( 2 ) 1
η(1,
π‑2)+・・・十
R(n‑2
)1ηー(π‑3,
2) +R ( n ‑1
)1η (π 2,
1) ).│
百
l
様 に し てR(2)tη(l
,
n‑l)二 R(2)tL(π1)十R(2)tη+(n‑2,
l)t(L(η),
R(3)tη(2, 叫
2)二 R(3)tη(1,
π‑2) + R(3)tη十(n‑3,
2)t(L(n),
R(
π1
)tηーπ(2 , 2 )=R(
πー 1)tηー(π‑3,
2)十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)十8+(n‑l)R(l)+
η+(1,
π‑2)R(2)+・・・+η+(n‑3
,
2)R(π‑2)十η+(π 2,
1 )R(π 1) )tη (η 2,
1) 一(8+(π) V ‑ (
πー 1)+ 8+(n.‑l )
R(l)十η+(1,
π‑2)R(2)十・ー+η+(叫 3
,
2)R(π‑2)十可+(π‑2,
l)R(πー 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ー 1)t8+(πー 1)‑8̲(π‑1)
九
(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
十 1)tηー ( j ,
n ‑1 ‑j )
J二O
十
v ̲ (
πー 1)ηtー( η 2,
1),
(2.91)II~l)
= ‑R( 1 ) ‑L R ( j +
1)河
+(n‑1‑j, j )
J二1 π 2
十(乞恥
(j,
n‑1 ‑j)R( j
+ 1))弘
(πー 1)j=O
η+(π‑2
,
l)V+(π‑1),
(2.92)← 43 ‑
Ir) 二 2 . =
1)+(川1‑
j)R( j
十2)j=O
十 ( 乞
π‑3 η+(j,
n ‑1 ‑j)R( j 十
1))tη(n‑2,
1)L
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ー 1,)η+(k,nー 1‑k),η(k,n‑1‑k), k二1,・,π 3の展開A=‑C
IV~l)
Iこ代入して整思すれば ,IVP)
はAn
と同様の形 式 に 分 解 で き る . 実 際 ,I141)=
ム
π( 1)42均一
(πー 1) 十 6+(π ー 1)II~2)+
III~2)t6_(n ‑1)十I142)1凡
2)= ̲ L(η 2)(R(1)十乞
R(l+
i)t1)+(π‑2υ))
i二1 η 3
十 (R(l)
+ 乞
η(π‑2υ)R( l
十i))t6+(η ‑2);=1
ηー(1,π 3
)V
+(n‑2)+
V̲(π̲ 2)tη+(1,n‑3),九‑4
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)B二O
n‑4
η(1
,
n ‑3)( R{ l ) + 乞
R(1+
i)tη (い
‑2‑i ) )
(2.94)
(2.95 )
+ (R(I)
十 乞
tη(π 2 ‑i,
i)R(1+
i))'η(π 3,
1)z二1
+
V̲(π̲ 2)'ηー( 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(2十i))'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(1十i)η+(n‑2‑i,
i))Z三1
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) ‑
L
R{3+
i)句ー(叩
2 ‑i)今 白 勺 企 明 品 托
η︐
n H ・ ・
+ +
勺
&
1 i
R R
日 工 コ 乞
唱E
A 0 7 G
9 0 A t
n π + + η η
Z二日
n‑5
十
E 二
l1+{i,
n ‑2 ‑i)R(2+
i)'ηー(丸一
3,
1)十
L
17+(i,
π 2 ‑i)R(1+
i)'ηー( π 4,
2). (2.98)‑45 ‑
( 山叶一
3.1り)ト三山 …4lり 恥 山 ) い 川 十 刊
6叶 + (
tη(π
一
3,
1)二 η(η一
4,
1)+
tη十(0, 冗 一
3)tL(n‑2)を ( ロ
2.98的)に{代t
人すると IV叫
;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二 1・ , ・
1 πー 1に対しI L t j h ) ニ ム
π ‑k)4"( +1)tL(π‑k)十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
十1)= 乞
η (j,
n‑k ‑1 ‑j)(R(k ‑j )
)=日
十 L
R(k ‑j+ 小 山
L‑k‑l‑i,
i))十乞
(R(k‑j);:=1 J二O
+ 乞
η(π k‑1 ‑i,
i)R(k ‑j+
i))弘 ( j ,
n ‑k一
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ー 1‑υ)R(k+
1+
i)i=1
-~二 η (j, n-k-1 ー j)( L
R(k ‑j+
1+
i)tη(i,
n‑kー トi))j=O E二O
+乞
(R(k+l‑j)+乞
η(π‑k‑lυ
)R(k+l‑j+i))j =1 i二1
X tη(π‑k‑l‑j
,
j)+V̲(π‑k ‑l)tη(π‑2k‑2,
k+l),
o 噌・i)
U
噌' i
︒ •
︐
a︐ ︐ . ︑
IIr+1)二 (R(k十 1)
+ 2 二 時 +
1+
i) 弘 (n~k~l~i , i))M 1
iこS二1
十乞(乞 η+(i , n~k~l 一何(k ~
j十
1+仲
乞
7]+(n~ k ~ 1 ~ j,
j)(時 十
1~ j)j=1 n‑21<‑2
十
L
R(k+
1 ~ j + 小山l~k~l~ υ))
i=l
η+(π 2k ~ 2
,
k+
1)V
+(π k ~ 1),
(2.102)IV~糾 1 )ニ乞 η+(i , π ~k~1~i)R(k+2+i)
i=O
冗‑21<‑3
~
L
R(k+
2+
i)句ー(い~k ~ 1 ~ i)1
<+1
‑ 2 二
η+(πk~l~j, j)( L
R(k+2+i‑j)河 一
(i,
n‑k‑1‑i))J二1 i=O
h+l礼 ‑21<‑3
十乞(乞
7]+(i,
n ~ k ~ 1 ~ i)R(k十
2+i‑j))tη(n‑k ‑1ー 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二 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
凡
(N) = O. (u) πが計数.l!llちπ=2N+
1の時,IV~N) =d+(N十l){‑V+(N)
N ‑ 1
‑L
V+(N ‑1 ‑i)td̲(N← i)td+(N ‑i)+
V̲(N)Z二日
N ‑ 1
+ ど
d̲(N‑帆
(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
Nー1)を(2.99)の よ う に 分 解 す れ ば , Iに 弘
(N) 二 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
N二
η+(N+
1 ‑i,
i)R(N+
1 ‑i)tふ(N+
1);=1
N
十Ld+(N
+ 収
(N+
1 ‑i)tη(N十1‑i,
iN
二 d+(N十l)(R(N
+
1)十L
R(N+
1 ‑i)tT f
̲(N十1一同)
i=l N
一(R(N+1)+L
T f
+(N+1‑μ
)R(N+
1.‑i))弘
(N+
1)補 題2.5.2と(2.80)から N
R(N
+
1)+
LR(N+
1‑i)tT f
̲(N+
1 υ )‑48‑
(2.106)
ER
N
7十F
M
R 山 工 日
十
N
FA U
N + V
一 一
+乞
N R(N+
1 ‑i(rl̲(N ‑i,
i)i=l
+乞
N R(N+
1 ‑i)t1J+(i ‑1,
N+
1 ‑i)td̲(N十1)(2.107)
方
N‑1 N
L
R(k+
l)t'i'̲(N,
k)= 玄
R(N+1‑i)河 川
‑υ(2.108)k=O i=l
であるから,
N
R(N
+
1)+ L
R(N+
1 ‑i)tη(N十1‑υ)i=l
N ‑ l
=(一九
(N)+ L
R(N ‑i)t1J+(i,
N ‑i))tL(N十1 )
(2.109) 同様iこして
N
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
ム
(2.79)よりN‑l
2 二
R(N‑i)t1J+(i,
N ‑i)i=O N‑1
=
L
R(N ‑i)弘
(i,
N‑i)+R(N)句+(N)
N‑1 N‑l
=
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 二 R(N‑ i{'1~(N ‑
i一 川 =
で あ る か ら
N~l
乞 R(N
ーi ) t
η+ ( i , N‑i)
=乞
N~2R(N‑1
‑i) t
17+ ( i , N ‑1
‑i) ‑V+(N ‑
l)tò~(N)川 (N)N~2
二
R ( l ) tO+ ( l ) 乞叫 (N
ト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))
旬EA旬EA
唱EA‑ nL
(
N ‑ l=
玄 V+(N‑1‑i)匂 ー (N‑i)tO+(N ‑
i)同 じ よ う に し て
N‑l
L 17~ (i, N
ーi)R(N‑
i)N~l
= ‑
L L ( N 一市 +(N‑ i )V~(N ‑
1 ‑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
三
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=2M十Iの時
I ど ) =
II~)=
III~)= 0 , ( 1 三 h壬 M)
IV
よ
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
)
合中(
411
二I4:LI=II421
二0 ,
(1壬
h壬
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 , ( 話 )
III~乙 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 • 噌EA 唱EA︒ ︒ )
η‑(πo‑i,i)=η(π。‑1‑i,i}+L(no}η+(i‑I, 町 ‑i)を(2.113),こ代入して
‑51 ‑
II;:L1=R(1)+
乞
ηー(no‑1 ‑i,
i)R(i十1)Z三1
+ v ̲ (
π。
)tηーπ(日 1,
1)十
6ー(町)(乞
η+(i‑1,
no ‑i)R(i+
1)2二1 no‑l
乞
R(i十1)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)河
̲(no‑2,
1) ‑5̲(π。 ‑
1)九
π(0 ‑1 )
t5̲(町).
(2.115 ) 故 に
IIi:L1二
v̲(
π0 ‑l)tηー ( 町
2,
1)‑5ー
(π。
l)V
+(no‑1)句
̲(no)+に(町内(町一
1,
1)+< < L (
π0)(乞
η+(t‑11町 ‑i
)R(i + 1)iニ1
玄 R(i +
l)tηー( i ,
no ‑i ) )
(2.116)i=口
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).(
今必 • tEi 唱'A 句d)
qL
v h
さ ら に 納 題2.5.5(ii)から
L(
町 一1)1ηー(no‑1,
1)十v̲(
町)1ηー(no‑1,
1)二
( V ‑ ( 耳 目 )‑ v̲(
π。
1))1ηー(no‑1,
1)二 ‑L(no)d+(
町 ) V ‑ ( 旬 。
1)1η‑(π0‑1,
1). (2.118) 以 上 か らIIiL=‑6‑(π0)
ム
(π0)V
‑(π0‑1 )
1η(町 一1,
1)十L(π0)(
乞
η+(i‑1,
no ‑i)R(i + 1). = 1
‑LR(i+1)1η(i
,
no← i) ) (2.119) こ こ でA =
乞
η+(i‑1,
no‑i)R(i+1ト
L R(i + 1)1ηー(丸町 ‑i))i=l z二O
と 置 く . 再 び (2.80)から
A =
乞
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・唱EA
+
R 子 山 出
+
唱EA
R
=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+(π0‑1υ
))IL(π0). (2.120)53 ‑
JV~!) = 0より
三 二
η+(i‑1,
π日 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ー
1‑i)R(i + 1))句ー(町‑
2,
1) qL 唱EA)
'SA
9 •
u
(
Z二日
故 に
A
二引(町一
2,
1)(乞
R(i+
l)tη (i,
noト
i)十R(πり)
i=O
一(乞
η+(叩
0‑1仰 い +
1) + R(no))河 川 ‑
2,
1)i=O
一(R(l)
+ 乞
R(i+ 1)句
+(π0‑1 ‑i,
i))tL(no). (2.122)摘 題2.5.2から
A
= ‑ " 7
+(no ‑2,
l)(V+(noー 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
(π。 ‑
2,
1))一
(R(l)+ 芝 町 +1 ) 弘(町一
1‑i,
i))t5̲ 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
一
(R(l)+ ' L
R(i+ 1 )
t" 7 + (町 ー ト υ
))t05̲ (町)
i=l
(
q︐ 唱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)z二O
N +
F A υ
h
F A υ
+ V 的
川 乞 出
出
ι 'V 一 一
ニ ‑
V + ( O )
二
R ( O ) .
同 様 に し て
No‑1
V̲
(N
o)十L
fJー(No一 桝
(No‑i)V
̲(No ‑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 ‑ k ‑ j )
J二日
x(R(k ‑j)
+ L
R(k ‑j+
i)河 + ( π
o‑k‑i,
i));=1
+乞
(R(k‑j ) +乞 η
ーπ (
日 k‑i,
i)R(k ‑j+
i))t. , . , + ( j , n o ‑
k ‑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ー 1). (2.124)1=0 さ ら に 補 題2.5.2(i)から
A二8+(no
} V ̲ (
π。 ̲
1)1η(町 一2,
1)( 乞
η+(山 一
1‑i ) R ( l
十i)+ R ( 町)) 川 町 1 )
IL(町)
=8+(πo
) v . ー ( 町
1)1ηー(π0‑2,
1)+8+(πo
}V
̲(noー 1)18+(noー l)IL(叫0)' (2.125)t η
( 耳 目 ー
1,
1)̲ η1ー(no‑2,
1) = 18+(π0‑1)IL(町)
で あ る か ら
•
I4:L1ニ L(π
ポ
+(π0) V ‑ (
π0‑1)1ηー( 町
1,
1) +L(π0)8+(π。 ) V ‑ (
町 一1)1η (no‑2,
l) + 8̲(町 )8+(π。 ) V ‑ (
九日一 1)18+(町 一1)18̲(no)二 ‑ 8̲(no)8+(no
} V ̲ (
πo‑1) C
ηー(no‑l,
1)‑1ηーπ(。
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
川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 Z二1
ー
η+(
叫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。 ‑
k ‑j)+
L(no ‑k)η十(no‑k ‑1 ‑j,
j),
j二 1, ' " ,
k←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
R
・ 噌 ︐
d '
・ 句 ︐ ︐
可' A
η︐
+
托 ︐ 配い 玄
j=l
十
L
R(k ‑j+
i)tη+(πo‑kυ ) ) .
(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
ー
(k‑1,町一
2k) V + (町 ‑
k ‑1)+
V̲(町 ‑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日 k‑1)
tη+(k ‑l,
no ‑2k) +ηー(k‑1川0 ‑2k)民(町
‑k‑l)tdー(町一
k)t6+(π。 ‑
k)+
V̲(π0 ‑k)tηー(no‑2k ‑1,
k)td+(π。 ‑
k) 噌 ' ・)
A
内 υ
唱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 ] + ( い
10 ‑k ‑i)R(k ‑j+
i))t7 ] + ( j ,
no ‑k ‑j )
i=O i=日
乞
(η+(町 一
k‑j,
j)一川町一
k‑jー 1,
j))i=l
x((R(k‑j)+
乞
R(k‑j+
i)t7 ]
+(πo‑kーい))
zコ1
一
(η+(π。 ‑
2k,
k)一
η+(町 一
2k‑1,
k))V
+(π。 ‑
k)+
6+(π0 ‑k) V ̲ (
π。 ‑
k ‑1)tη+(k ‑1,
π。 ‑
2k). (2.132)同様に II~:) = 0から,
R(k) ‑
~二 ηー (no
‑kυ
)R(k十i)i=l
=
乞
η( j ,
πロ ー トj)(2 :
R(k ‑j+
i)tη(川 ー トi))1 =日 i=O
+乞
(R(k‑j)+乞
ηーπ(o‑k‑υ
)R(k‑j+小川町一
k‑j,
j)i=l i=l
+v̲(π日 ̲ k)tηーπ(
。 ‑
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二 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 は乞
(R(k‑j)+乞
η一(no‑k ‑i,
i)R(k‑j +i))tη( no ‑k ‑1 ‑j,
j) . (2附
‑58‑
故に
[ " ニ 乞
η, ( j
no ‑k‑
j)(L R(k ‑
j十i ) t
ηー(仁川 ‑ k ‑i
))J二O Z土O
+乞 (R(k‑j ) +玄
η(π。 ‑ k ‑
i, i ) R ( k ‑
j十i))i=l ;=1
xCηー(πo‑k‑j
, j )
‑tηー(no‑k‑1‑j, j ) )
+ v ̲ (
π。 ‑k ) C
η(π。 2k , k )̲
ηtー(π。 2k‑1 , k ) )
ηー
( 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 )
J二O
x
(R(k ‑
1ーj)十乞 R(k‑
1 ‑j十i
)川 町
hυ))
富 士1
十
L (R( k ‑
1 ‑j)+乞
η(叫o‑k ‑
i, i)R(k
ー トj+ i ) )
i=o Zニ1X 1η
+U ,
π。 ‑k‑l‑ j )
一η( k‑1 ,
π0 ‑2k )V +(no ‑k ‑1 )
+ V̲(
町k̲1)1
η+(k ‑1 ,
π。 ‑ 2 k ) .
さらに,
4 C 1
二 Oの 仮 定 と , 摘 題2.4.3から[ ' ' ' = { 乞
ηー ( j ,
no ‑k ‑1 ‑j )
i=ox (
L R(k ‑j +
i)斗 ( 山 ‑ k ‑1
‑i)}td+(no ‑k)
;=0
+
d̲(πo‑k){乞(乞1]+(い
lO‑k ‑1
‑i)R( k ‑j + i ) )
i=o ;=0
X 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)十 . 5 + ( π 。
k)II'十I
II,
t. 5 + (
耳目ん ) 十
IV'. n)
mU O︽υ
'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ー 1,
i) R( k+
i))弘
(πo‑k)i=l
ニム(町 ‑k
)(R(k) +乞
η(πo‑k‑i‑l,
i)R(k十i))Z二l
x t
. 5+ (
π0 ‑k )
+ ( L
1/+(i ‑1,
no ‑k ‑i)仰 什)
)t5 .
+(no‑k). (2.139)Z二1
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)+乞
η+(i‑1,
no ‑k ‑i)R(ト j+
i)S二1
+ L . 5 + (
旬。 ‑k )
ηー
(πo‑k ‑
1 ‑i,
i)剛 一
j+ i ) }
z二1
x Cη+
( j ‑
1,
no ‑k ‑j)十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
X ηt
ー ( 町
k‑j ‑1,
j)t. 5
+(π。
k)+ . 5 十
(no‑k)x (R(k ‑j)
+ 乞
η(π。
k‑1 ‑i)R(k ‑j+
i))t1 / + ( j ‑1
, 町 一k‑j )
60
十E M
R
'U九
冗η︐
十
パ 乞
i=l
xη (no ‑k ‑j ‑1
,
j)td+ (
π。ん)
no‑2k
十(乞
η+(i‑1,
no ‑k ‑i)R(k ‑j十
i))i=l
X tη+
( j ‑
1,
π。 ‑
k ‑j). (2.140)η+(no← k ‑j
,
j) η+(π。
k‑j ‑1,
j)ニ 5+(π口 ‑k)η
( j ‑
1,π。 ‑
k ‑j), jニ lγ・.,k ‑1(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 十
η
十. ︐
J
'M
R
' un
+ パ 乞
i=l
+tη( iー 1
,
no ‑k ‑i)td+(no ‑k))}ニ ‑5+(πo ‑
k )
η( j ‑
1,
no ‑k‑ j )
x
( 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 ‑j+
i)tη+(π0 ‑k ‑i ‑1,
i)). (2.142)また
一(η+(況日 2k
,
k)← η+(π。
2k‑1,
k))叫(町 ‑k
)= ‑d+(π0 ‑k)ηー(k‑1
,
π。
2k) V + (
町 ‑k ‑1)十d+(πo‑k)ηー(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( k十i)z二l
+η (k ‑1
,
no ‑2k)V
+(no ‑k ‑1)t6̲(π。 ‑
k)+乞
(R(k‑j)+乞
η(π。 ‑
k ‑1 ‑i,
i)R( k ‑j十i))J二 二1
X tη(πo ‑k ‑1 ‑j
,
j) ‑L 7 ] ‑ ( j ,
no ‑k ‑1 ‑j)J二O
x (
L
R(k ‑j十i)tη(川 ‑k‑i‑1)),
(2.144)II' =一η̲(k‑1
,
九 日 一2k) V + (
町 k ‑1)十V
ー ( 旬 。 ‑
k ‑l)t] 7
+(k ‑1川0 ‑2k) ‑乞
ηー(川口
k‑1 ‑j )
j=o. ︐
唱EA
'M n u
n
+
n7•.
︐ .
+
J . ︐
‑ ‑ ‑ A
︐
R
た'﹄m
J Z M
n
+
︐ ︐
︐
噌EA
h R
︐ ︐
EZ
︑
×+乞
(R(kー1‑j)+ 玄 7 ] ー
(no‑k ‑1υ
)R(kー トj十i)) j=o 2二1x t 7]+
( j ,
no ‑k ‑1 ‑j),
(2.145 )III' = 乞 恥 ( 山 ん 1‑i)R(k十1十i)
i=O
十乞( 乞
η→(川
J二 i=O
X tη(π0 ‑k ‑1ー j
,
j)‑62
=η+(no ‑2k ‑1
,
k)(R(町 ‑k)+
LR(乱0 ‑k ‑i)t7]̲(no ‑k ‑1 ‑i,
i))Z二1
+ L 7]+(i
,
no‑k‑1‑i)R(k+1十i)+乞(乞
η+(i,
no ‑k ‑1 ‑i)R(k ‑j+
1+
i))j=l I=O
X tη(π0 ‑k ‑1 ‑j
,
j),
(2.146)IV'
= 乞(
L T}+(i,
no‑k← 1け
R(k‑j+
i))j=O i=日
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
唱EA
' k
EH 一 一
nU﹄1Mい
m R イ
げ 川
η
' u κ
刊1
9 h M a
o
‑ n
π
一唱E
i n u
↑
h
h R
バ 引 い 乞
M
= +
p
+民
(πo‑k ‑1 )匂 ー
(no‑k)}十z
k
R
'R
n o
η︐
品 乞 日
十
'M
R +
+乞
(R(k‑j)+
L 7]ー(no‑k ‑1‑i,
i)R(k ‑j+
i))j=l Z二1
X tη‑(
。 況
‑k‑j‑1, j )
L
7]‑j , (
no ‑k ‑1
‑j)
j=o
x
(玄
R(k‑j+
i)t7]̲( i , 町
k‑i‑1))‑63
E n
'H O ι
﹃
仏 門 町
R イ
げパ
η
'M
吋 )
っ
.2
0 h
川 一
唱E
A n u
一 作 h R
η ト 乞
二 十
z二1
十V+(no‑k ‑l)tL(no ‑k)}
+ I I i t 1 + η
(k‑1,
no‑2k)x
(乞
R( 1 竹内ー
(i,
no‑k‑1‑i)). = 日
‑V̲(π
。 ‑
k ‑l)tη(no‑2k‑1,
1).帰納法の仮定カ主ら,
I411=0
従 っ てI'ニη̲(k‑1
,
π。
2k){R(πo‑k)+ 乞 R(
1+
i)河 ー
(i,
no ‑k ‑
1 ‑i)十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(九0 ‑k)
+ 乞
R(l十i)tη(i,
no ‑‑k ‑1 ‑i)i=O
十V+(町 k‑
1 )
t5̲(π口 k)二 O. (2.149)
故 に
I'=‑V̲(π日 ‑k ‑l)tη(π
。 ‑
2k ‑1,
1). (2.150)J 7 ' = I i t 1
二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)十III
,
t5+(π。
k)+
IV'(
のL‑唱‑A VO 噌' 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"十IVII と 分 解 さ れ る .l'と同械に求めると,戸ニ
{R(π。
k)+ 乞
η+(冗o‑k ‑1 ‑i,
i)R{。 官
k‑i)i=1
+ 5 + { π 。 ‑
k)V
̲{no ‑k ‑l)}tη+(k ‑1,町一
2k)十R{k)+
L
R{k+
i)t1]+{九日 ‑k ‑i ‑1,
i)+乞
η+(πo‑k‑l‑j,
j)Z二1 J二1
x{R{k‑j)+
玄
R(k‑j十i)tη+(no‑k ‑1‑υ) )
Bニ1
(2.152)
乞( L
1]+{ い
lO ‑k ‑1 ‑i) R{ k ‑j十i))弘(j,町
k‑1 ‑j)={R(π0 ‑k)
+ L
1]+ {πo‑k‑lυ
)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{1十i))t1]+{k‑1,
no ‑2k). = 日
一η+(πo← 2k‑1
,
k) V + {
九日 ‑k ‑1)ニ {R(no‑k) +
χη
+ (i,
町 k‑l‑i)R{1十i)S二O
+ d+{π0 ‑k
)V
̲{no ‑k ‑l)}tη+(k ‑1,
η日 2k)‑III!o̲l一η+(π
。 ‑
2k ‑1,
k)叫
(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[[11二
I 2 1 1 = 0 3
(2.155)[[[11
= 乞
R(k+
1+
i)tηー(川
i=O
‑ L 1 J + (
πo‑k‑l← j,
j)(L
R(k ‑j+
1村 山 ( 川
‑kー トi))j二1 z二O
二 一(R(町 一k)
+ 乞
η+(π。
‑k‑l‑υ
)R(町 一k‑i))i:=l
唱EA
EM n u
π .
︐
a e
骨マ
︑ . ︐ ︐ ︐
+
唱EA
+
正問
R
︑ ︐
e
品 工 日
π
'k
唱EA
' n
qL
n u
π n v
×
. ︐
J
' m
n
+
η︐い 乞
jニ1
x(
L
R(k‑j+1+i)t1 J ̲ ( i ,
no‑kー トi)),
(2.1附
[V" = 乞
ηー ( j ,
π0 ‑k ‑1
‑j)j二日
x(
L
R(k‑j+i)t1 J ̲ ( i ,
no‑kー トi))(2.157) 結 局
1['二L(πo‑k)η+(
。 ‑ 旬
2k ‑1,
k)九
(π日 k̲1)tι(π。
k)+ [II"tL(πo‑k)+IV". O
)
B
vh u 噌EA 向F r sE
︑
66
(2.137)
, (
2.14 7),
(2.157)から‑L(π
。 ‑
k)IV' ‑IV川.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)十η+(町 一2k‑1
,
k)九 ( 町 k‑l)IL{
町 ‑k)+
II l'+
II 1つ
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‑1υ
)R(no ‑k ‑i))河 一
π(0 ‑2k ‑1,
k)i=l
•. ︐
.
唱EA
'M n u
n n H ︐
・ ・
a・
+
唱EA
R
句LU
4 Z
向
︒
n'M
唱EA
' U
品
︒
n u
n
+
η︐+
' a
'u o
M v 1
71
+
ー(乞
η+(川
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 ‑1υ
))+V+(no‑k‑1)匂
(no‑k)}i=l
一{R(π0 ‑k)
+ 乞
η+(no‑k ‑1 ‑i,
i)R{町 ‑k ‑i))+
6+{町 ‑k) V ̲ {
π0 ‑k ‑ l Wηーπ(。
2k‑1,
k)‑71+(町 ‑2k ‑l
,
k)V+{no ‑k ‑1)句ーπ(。 ‑
k)十6+{π0 ‑k
) V ̲ {
π。 ‑
k ‑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"二 η+(π
。 ‑ 2 k ‑
1, k ) 川 町 ‑ k ‑
1)句ー(no‑k )
+ 6+(
町 ‑k )V ̲ ( n o ‑k ‑l ) t η ‑ (
町 一2 k
ー1 , k ) . )
向︽uphU
噌'i‑
n4
(
(2.160)に 代 入 し て
I~Ic~~) π
。
+1=
0を得る.I
[第七段階l(i) II21)=01 (U)II42:)ニ 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::)
は
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 +
1+ i ) t
ηー( i , no‑k‑i))
;=0
十
( R { k ) + 2 : :
1]‑ { π 。 ‑k‑ υ ) R { k + i ) ) 河 川 ‑k‑l , l )
‑ 2 : :
η( j ,
no ‑k ‑
j)(乞時一 j+l+ 山一(川 ‑ k ‑i ) )
J二1 i::::O
+乞 (R{k+l‑j)+ 乞
ηー ( 施 。 h ← 汁
j=2 i=l
X
t
ηー(π0 ‑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)二 OからL
R(k十1+
i)tη(i,
no ‑k ‑i). = 日
二
L
1J+(i,
no‑k‑i)R(k十1+
i). = 日
L
1J+(no ‑k ‑j,
j)no‑2k‑1
x
(乞
R(k+
1+
i ̲ j)tη (i,
no ‑k ‑i))S二O h π
。
‑21c‑1+乞( 乞
η+(i,
no ‑k ‑i)R(k+
1+
i ‑j)句 ー
(π。
‑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 . . :
二 O からR(k)
+ 乞
ηーπ(0 ‑k ‑i,
i)R(k+
i);=1
=乞
ηー(j,旬。 ‑k ‑j)(乞
R(k‑j
+ 小 凶 , 町 k‑i));=0 i=O
玄
(R(k‑j)+乞
1Jーπ(。
k‑i,
i);=1 ;=1
x R(k ‑
j +
i))tη ‑ (
町 ‑k ‑j,
j)v ̲ (
π0 ‑k)tη(π。 ‑
2k,
k)一ηー(k,
町 一2k)R(π0 ‑k).(2.166)
(1c+1) この式を
‑L
2と 置 く . 従 っ て ,II.町 +1 はII~:~~) =
Lo ‑5̲(no ‑k)L1 ‑L2tη(πo‑k‑1,
l)十L3 (2.167)と 表 現 さ れ る . こ こ で
︒ 百
戸O
' Eー
の ︐u
+
噌EA
+
'H
︐ ︐ ︐ ︑
R
'記 n u
π η 1
句A
h
︑
41
4
一 う
z
n 十
︑ . ︐ ︐
'EA
+
1R
R
n u ↑ 一
L
‑6 9 ‑
L3ニ ‑L17‑
j , (
no ‑k‑j)j=l
X (
L
R(k ‑j+
1+
i)tη(川 k‑i))+乞
(R(k+1‑j)j=2
+ 乞
ηー ( 町 h υ
)R(k+1‑j十i))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)+
乞
η (no‑k‑i‑1,
i)R(k十1+
i),
=1π
。
‑210‑1十6
ー ( 町 ‑
k)乞
η+(i‑1,
no ‑k ‑i)R(k+
1十i)L1の 項
22f
ト 1η+(i,町 一k‑i)R(k+
1+
i)は, (2.79)から三 ; η
+(i,
no‑k‑i)R(k+1十i)i=O
= d + ( πo‑k)R(k+l)
+ 乞
η(+(i‑1, 町 k‑i)十
d + ( π 。 ‑
k)η̲ (no ‑k ‑i ‑1,
i) )R( k+
1+
i)= d+(no ‑k)(R(k
+ 1 )
+
L
17‑(π日 k‑i ‑1,
i)R(k十1+
i))i=1
(2.169)
(2.170)
+ 乞
η+( i ‑
1,
no ‑k ‑i)R( k+
1+
i). (2.171‑70 ‑
(2.170)
,
(2.171)からLo
‑L(
町 ‑k)Ll十L3= ( 1 ‑L(
町 ‑k)d+(況日 k) )x (R(k
+ 1 ) + 乞
η(π0 ‑k ‑i ‑1,
i)x R(k十1十i))‑d̲(耳目 k)
x {
乞
η+(冗日 ‑k ‑j,
j)(乞
R(k+
1十i̲ j)tη(川 ‑
k ‑i))j=l i=O
+2:)玄
η+(i,
no‑k‑i)j=l 二O
xR(k+1+i‑j))tηー(πo‑k ‑j
,
j)}+
L3・ (2.172) こ こ でL3の ひ と つ の 項 は乞
η( j ,
no‑k‑j)(2 . . . :
R(k‑j+1十i)tηー(i,
no‑k‑i))j=l Z二日
= ‑ 2 . . . :
ηー ( j
‑1,
no‑k‑j)(乞
R(k‑j+
1+約一(川 ‑
k ‑i))j=l
. = 日
‑ 噌
︐
︐ 句 ・
i
‑q J 'M n u
n
+
n y
h z
︐E屯t
' n
n u
n
FA U
Jニ1
x
(乞
R(k‑j+
1+
i)句 ( 川
‑k‑i))} (2.173)であるから,
2 . . . :
η+(πo‑k‑jー 1,
j)(乞
R(k‑j+
1+
i)j=l i=O
X tηー(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 )
恥 (no~ k ~ j← 1,
j))J二1
x (乞 R(k~j+1+i)tη(山 -k ~ i))
= ‑5+(
町一 k){2 ー ン ( j
ー 1,町一 k‑
j)Jニ1
x(
L
R(k~j+1+i)t "l_(i , no-k-i))} (2.175) で あ る か らI I ; : : : )
二 Jo+ 1 ( ~
5ー(ηo‑k)5+(町一
k))J1~ 5̲(πO‑k)J2‑ J3tη
ー(π
。
‑k‑1,
1)+J4(2.176)
と表現される • Jo
,
J1,
J2,
J3,
J4 は , 次 の と う り で あ る .Jo =V̲(
町一
k) C
η(π白 一
2k‑l,
k+
1)一切
(no‑2k,
k)tηー(no~ k ‑1,
1)),
(2.177)+ + h R
1i
π ' 白
刊7
4 Z M
+
噌EA
+
IR
R
一 一7︐u
FM
n
. ︐
J
η
・い 乞
j=o
x
(乞
R(k~
j+ 山一(川
‑k‑i)),
(2.178)J2
= 乞(乞"l
+(i,
no‑k~
i)R(k+
1 ‑j+
i))j=l .=0
X t ηー (η。~k ‑j
,
j),
ゐ=乞
ηj , (
π。
‑kー j)(2.179)
‑72‑
x
( 玄
R{k‑j十i)tη(川 ー トi))Z二日
十乞
(R(k‑j)十乞
η(托0 ‑kυ
)R(k‑j+i))j=1 .=1
X tη(π
。 ‑
k ‑j,
j) +η(k,
π。 ‑
2k)R{。 ‑ 乱
k),
(2.180)J4
= 乞
(R{k+
1 ‑j)+ 乞
η(no‑k ‑i,
i)j=2 ;=1
xR{k+1‑j+i))tηーπ(
。
‑k‑j, j ) .
(2.181)一方,
J3二 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)乞
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日 2k
,
k). (2.183)2 2 J 2 h
ー1h(i‑I,
no‑h‑i)R(h十i)はJ2に 繰 り 込 む こ と が で き .J2
のJニ1
の 項 と ま と め る と
(乞
η+ ( 山 ‑
k ‑i)R(k+
i)Z三日
‑L
7)+{iーい。
‑k‑i)R(k+i))i=l
X ηt (no ‑k ‑1
,
1)= {b+(π0 ‑k)R(k) +
乞
η(+(i,
noー トi);=1 一η+(i‑1
,
πo ‑k ‑i) )R( k+
i)}‑73
xη‑(πo ‑k ‑1
,
1)= 5+(
町
‑k)(仰)+乞1]ー(町
k‑i‑1,
i)i=l x R(k
+
i))t1 ]
̲(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)
二 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)乞
η (no ‑k ‑i ‑1,
i)R(k+
1 ‑j十i)S二1
= 5+(π0 ‑k)(R{k
+
1 ‑j)十
乞
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附
Jo
ーム(町 ‑
k)Ja ‑J3tηー(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)ム
(no‑k)乞
{R(k十 1‑j)74
+ど
η(πo‑k‑i‑l,
i)R(k+1‑j十i)}tηー(no‑k ‑j,
j)i=l
'k
n
+