• 検索結果がありません。

Note on the Symmetric Functions

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

シェア "Note on the Symmetric Functions"

Copied!
4
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

奈良教育大学学術リポジトリNEAR

Note on the Symmetric Functions

著者 OCHIAI Shoji

journal or

publication title

奈良教育大学紀要. 自然科学

volume 27

number 2

page range 1‑3

year 1978‑11‑25

URL http://hdl.handle.net/10105/2482

(2)

奈良教育大学紀要 第27巻 第2号(自然)昭和53年 Bull. Nara Univ. Educ, Vol. 27, No. 2 (Nat.), 1978

Note on the Symmetric Functions

Shoji OCHIAI

Department of Mathematics, Nara University of Education, Nara, Japan (Received May 1, 1978)

1. Introduction. Let ♂1,♂2, ‑ ,♂〃 be the elementary symmetric functions in the inde‑

terminates X¥,x2,〜,xn. It is classical that every symmetric function of x¥,x2,・・・,xn over

integers (or丘eld) is a polynomial in the elementary symmetric functions ♂1, ♂2, ・‑, ♂打.

In this note, we will give the computational technique which expresses a given sym‑

metric function by a polynomial in the elementary symmetric functions ♂1,♂2,〜,♂. Our interest in this problem originates from the computation of the Steenrod reduced powers in the cohomology of classifying space for the classical Lie groups. The related results are found in 〔2〕, 〔3〕.

2. Statements of results and the proofs. Let A be amatrixof m rowsand n colums with elements 0 or 1. This matrix A‑(chj) is called (0, 1) matrix of size m by n. We

call R‑(ri,r2,・・・,rm), S‑(si,s2,・蝣蝣, sn) the row sum vector, the column sum vector of A where

II       m

r;‑∑ai.j, Sj‑∑aij. We denote the set of all (0, 1) matrix of size m by n with the

J‑I        1‑1

prescribed row sum vector R and the prescribed column sum vector S by a{R;S) and the

number of elements of α(R;S) by (R;S).

h

Let (o be a partition of N,i.e.a)‑(ni,n2,〜,m) ∑m‑N,?ii≧ ‑ ≧nk≧1. Then we denote

l=

the conjugate partition of co by cサ*. The next Lemma is trivial.

Lemma 1. (co* ;<o)‑l holds for any partition co.

It seems diffucult to determine the precise number (R;S) for general R and S. The next reduction formula is su伍cient for our purpose.

Lemma 2. Let R‑(ri,r2,‑‑‑rm), S‑(sus2, ‑ 5B) be the row sum vector, column sunてector

of the (0, 1) matrix A, respectively. Then ‑we have the next reduction formula.

{(ri,r2, ‑,rm) ; (si,s2, ‑,sn))‑∑ ((^2,r3, ‑ rm) ; [Si‑di,s2‑∂2,〜,Sn‑dn))

n

where the sum is extended over all (♂:,82,・蝣蝣,dn) such that. ∑∂i‑T¥, Si‑♂,・≧0, ♂,‑0 or 1.

1‑1

We understand ((n,r,+i,・・・,rm) ; (Si′,s2',・・・,sn'))‑0 if the number of thepositive integers of

the set {si′, s2',・蝣, 5サ'}<ry for somej {i≦j≦m) and ((r);(si', s2',〜, 5B')) ‑1 ifsi'‑0 or lfor any i.

Proof. Any matrix of a(R;S) withthe first row ∂.,d2,・・・,8n) must satisfy ∑∂ ‑J‑i, and

l.‑‖

Si‑♂,.≧0, ♂,‑1 Or o, for any i. The number of such (0, 1) matrices is obviously (r2,r3, Si‑∂1,$2‑ ∂2, 〜,sn‑ ∂  This implies the theorem.

Let 22‑{co} be the set of all partitions of a positive integer N, where o)‑(ki,k2,

Iれ

・,kn ∑h‑N, h≧k2≧ ・・・≧km≧1. Let co‑(ki,k2,〜,kn), v‑{luh, ‑ lm)bethe partitions

H:+り

of 盟. De丘ne the order in 盟 as follows.

1

(3)

2 Shsii Oohiai

(o<C,vifki<Chorki‑li,k2,‑l2,‑‑‑,ki‑i‑lLki<li.

Letco‑(ki,ki,蝣・蝣,kn)beanelementofQand∑x¥xx¥*・・・・」"bethesmallestsymmetric functioncontainingtheterm;君1X2‑3£Thenbytheclassicaltheorem,wecanexpress

∑Ef.砕‑∬たn‑∑a"帝,l)帝,2)‑̀蔚*coD c。)‑・‑(B)

wherethesumisextendedoverallmonomialsofweightNanddimensionkiandplCO,

A(i,1)arethepositiveintegerswithju{1)≧M(2)≧‑≧/*(*(*))≧1.Thereforeanunsettled partistodeterminecoe伍cientsen.Fromtherighthandside,weconstructthesetof

partitionofN, W,l)W,2)k{i,kit)) ー′‑」ヽヽ′⊥,

Q'‑W),‑,/ォ(1),ju(2),‑,〟(2),〜,M(*(i)),‑,/m{k(i))}.ThesubsetSi'ofQisalreadyordered bytheabovementionedrule.

Hi,1)W,2)W,(W) 巳===己==コ

Weputβ(i)‑(M(l),‑,M(D,M(2),‑,rt2),‑,fi{k(i)),‑*(*(*))),1≦i≦q(qisthenumberof partitionsofki+Nintothekiparts).Ifβ(*蝣)*‑W?5,^芸')...鵜〕),耳)≧*2≧・.・≧鵜)≧1,

‑eoperate品)私・・(品V2I品.3(0on(B),i‑I,2,‑q.Then‑egetthesyste‑

ofqlinearequations l‑(β(1)"β(1)α1

0‑(β(2)*;β(D)α1+(β(2)ォβ(2))α2

0‑(β(gY β(!))<*!+ ‑ +(β(gV β{q))a, Therefore we get the next Theorem by Cramer's rule.

Theorem. The coefficient a/ 1≦f≦q is given by (ou)

(0(2):霊ト\、0:

"iZI、:

0

0

(β(∫‑1)*; β(∫‑1))

1

1

I

l

(β(?)*; β(D) ‑ (β(qY β(/‑D)

0

(β(∫+1)*; β(∫+1))

ヽヽ 己■

6コ ヽヽ

、ヽ

03(9)*; β(/+!)) ‑ (β(?)*; β(<?))

3. Applications. We will apply the Theorem to compute the Steenrod reduced power operations in the cohomology of the classifying space of Lie groups. We will treate one

case and others are treated similary.

Corollary. If C2>‑ ∈ H2i{BU{n) ; Z3) denote the Chern classes mod 3, we obtain 91C* ‑ C‑?Ck ‑ 2C42‑ C2Ce+ C8

Proof. If we express the symmetric function ∑ x¥ x2 by a polynomial of the elementary symmetric functions, the proof is completed by Borel and Serre's results 〔1〕 We can see easily β(1)‑(2,1, 1), β(2)‑(2,2), β(3)‑(3, 1), β(4)‑(4). In this case, the matrix of Theorem is

(4)

Note on the Symmetric Functions

((3,1) ; (2,1,1))

((2,2) ; (2,1,1)) ((2,2) ; (2,2,1))

((2,1,1) ; (2,1,1)) ((2,1,1) ; (2,2)) ((2,1,1) ; (3,1))

((1,1,1,1); (2,1,D) ((1,1,1,1) ; (2,2)) ((1,1,1,1); (3,1)) ((1,1,1,1); (4))

3

Using Lemma 2, we get ((2,2) ; (2,1,1))‑((2) ; (2,0,0))+((2) ; (1,0,l))+((2) ; (0,1,1))‑2, ((2,1,1)) ; (2,1,1))‑5, ((2,1,1) ; (2,2))‑2, ((1,1,1,1) ; (2,1,1))‑12, ((1,1,1,1) ; (2,2))‑6, ((1,1,1,1)) ; (3,1))‑4. According to Theorem, we obtain ai‑l, a2‑‑2, a3‑‑1, a4‑4.

Therefore, we can see

∑ x^xi‑tf2(?i2‑2a2 ‑a3ffi+4at This concludes the proof.

References

〔1〕 A. Borel and J. P. Serre, Gronpes de hie et puissances rcduites de Steenrod, Amer. J. Math.

75 (1953) 409‑448.

〔2〕 S. Jimi and T. Sugawara, Reduced power operations on H*(B均n),Zp), (p‑3), Memories of the Faculty of Science, Kyushu University, Ser. A, 26, no. 2, (1972) 285‑291.

〔3〕 S. Mukoda and S. Sawaki, On the bpk''coefficient ofa certain symmetric functions, J. Fac. Sci.

Niigata Univ. 1. (1954)ト6.

参照

関連したドキュメント

These objects, which are two different generalizations of ordinary symmetric functions [9, 10], build up two Hopf algebras dual to each other, and have been shown to provide a

Since products Λ I or S I also constitute linear bases, we shall content ourselves, for the moment, to describe the product of general Schur functions by a complete or

Using symmetric function theory, we study the cycle structure and increasing subsequence structure of permutations after iterations of various shuffling methods.. We emphasize the

In this paper we give an improvement of the degree of the homogeneous linear recurrence with integer coefficients that exponential sums of symmetric Boolean functions satisfy..

proved that on any bounded symmetric domain (Hermitian symmetric space of non-compact type), for any compactly supported smooth functions f and g , the product of the Toeplitz

This is the rst (or \conical&#34;) type of polar decomposition of x , and it generalizes the polar decomposition of matrices. This representation is the second type of

CHANDRA, On the degree of approximation of a class of functions by means of Fourier series, Acta Math.. CHANDRA, A note on the degree of approximation of continuous function,

CHANDRA, On the degree of approximation of a class of functions by means of Fourier series, Acta Math. CHANDRA, A note on the degree of approximation of continuous functions,