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本文的主要贡献是广义欧拉和类数sm,n的一些计数结果,包括sm,n的生成函数,sm,n的组合解释,斯普林格数s2,n的标号选举路的组合解释,sm,n和导数多项式的关系等。
在第一章,我们总结了广义欧拉和类数sm,n的背景知识,列举了sm,n当m=1,2,3,4时的组合解释,并给出了一些必要的定义和预备知识。
在第二章,我们得到了sm,n的指数生成函数Sm(x)的计算公式,其中m是任意的正整数。特别地,当m>1时,比如m=bu2,b是平方数且u>1时,我们证明了sm(x)可以写成四个函数w(b,t)sec(btx)(±cos((b-p)tx)±sin(ptx))的线性组合,其中p是不超过b的非负整数,t整除u2,w(b,t)=Kbt/u,Kb是一个依赖于b的常数。而且,狄利克雷级数Lm(s)可以很容易地通过生成函数sm(x)的公式计算出来。
在第三章,我们发现sm,n的生成函数公式可以主要用来解释了sm,n的组合含义,即sm,n可以用由Ehrenborg和Readdy引入的人一交错增广的m-符号排列解释。更确切地说,当m是一个无平方数因数的数时,我们的解释解决了Shanks提出的寻找sm,n组合解释的问题。当m含有平方数因数时,比如m=bu2,数K-1bsm,n可以写成一些∧-交错增广的所bt符号排列个数的整数线性组合,其中t整除u2。
在第四章,我们研究了广义欧拉和类数s2,n即斯普林格数的组合性质。我们用标号选举路给斯普林格数一个新的组合解释。事实上,在Bn型蛇形排列上我们先是引入了逆序码的概念,然后在n长的标号选举路集合和Bn型蛇形排列集合间建立了一个双射。而且,我们得到了一类数B(n,k)的双变量生成函数,其中B(n,k)表示起点在(0,0),终点在(n,k)的标号选举路的个数。所以B(n,k)可以视为斯普林格数的一个细化。利用我们的双射,我们发现了一个统计量α,证明了满足α(π)=k的Bn型蛇形排列π的个数等于B(n,k)。标号选举路如果最后返回x-轴则称为标号Dyck路。我们证明了我们的双射特殊化以后得到了一个从2n长的标号Dyck路的集合到[2n]={1,2,...,2n}上的交错排列集合间的双射。
在第五章,对任意的正整数m,我们建立了广义欧拉和类数与导数多项式的关系,其中导数多项式是指函数tanx的导数多项式Pn(y)和函数secx的导数多项式Qn(y)。特别地,当m>l时,比如m=bu2,b是平方数且u>1时,我们证明了sm,n可以写成四个多项式P2n(cot(pπ/2b)),P2n-1(cot(pπ/2b)),Q2n(cot(pπ/2b))和Q2n-1(cot(pπ/2b))的线性组合,其中p是不超过[(2b-1)/2]的奇数。线性组合的系数包括四个函数Kbt(-b/p)csc(pπ/2b)/√b,Kbt(-b/p)/√b,Kbt(b/p)/√b和Kbt(b/p)csc(pπ/2b)/√b,其中t整除u4n+1,Kb是一个依赖于b的常数。该表示不仅推广了Hoffman的相关工作,而且可以用来计算sm,n。