明るい夜のまばたき

数が降る街

数学で考えたことを書いています

数列の環とn乗数

前回の記事、

mizumiya-umi.hatenablog.com

の続きです。

 

無限に続く数列の積を見ていきましょう。

 

{1,1,1,1,……}と、1が延々と続いていく数列を、#という記号で表すことにします。

#={1,1,1,1,……}

としたということです。

#^2、つまり#と#の積は、

{1,2,3,4,……}

という自然数の数列になります。

#^3、つまり#の3乗は、

{1,3,6,10,……}

という、三角数の数列になります。

#^4は三角錐数の数列になります。

 

さて、

{1^n,2^n,3^n,4^n,……}

というような、n乗数を並べた数列を、簡単な数列の積で表せそうなことに気付きました。

 

まず、上に書いたように、

{1,2,3,4,……}=#^2

となっています。

{1}という数列が乗法の単位元になるので、

{1,2,3,4,……}=#^2×{1}

とも書けます。

 

2乗数を並べた数列、{1,4,9,16,……}は、

{1,4,9,16,……}=#^3×{1,1}

というように、

3乗数を並べた数列、{1,8,27,64,……}は、

{1,8,27,64,……}=#^4×{1,4,1}

というように、

4乗数を並べた数列、{1,16,81,256,……}は、

{1,16,81,256,……}=#^5×{1,11,11,1}

というように、

5乗数を並べた数列、{1,32,243,1024,……}は、

{1,32,243,1024,……}=#^6×{1,26,66,26,1}

というようになっているようです。

一般に、n乗数を並べた数列は#^(n+1)と有限の長さの数列の積で表せるだろうと予想しています。

また、このようにして現れた有限の長さの数列の項の和が、階乗になっているようなのです。

{1}→1=1!

{1,1}→1+1=2=2×1=2!

{1,4,1}→1+4+1=6=3×2×1=3!

{1,11,11,1}→1+11+11+1=24=4×3×2×1=4!

{1,26,66,26,1}→1+26+66+26+1=120=5×4×3×2×1=5!

 

面白いなぁと思います。

以上です!お読みいただきありがとうございました!