差積
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代数学において、n 個の変数 X1, …, Xn の差積(させき、英: product of differences, difference product)とは
で与えられる多項式 Vn のことである。アレクサンドル゠テオフィル・ヴァンデルモンド に因んで、ヴァンデルモンドの行列式あるいはヴァンデルモンド多項式とも呼ばれる。
文献によっては逆順の Xi − Xj (i < j) の総乗と定義するものもある。この場合、上記の式とは、全部で 個ある項の分だけ符号が変わるので、n が偶数のとき一致するが奇数のときは符号が逆になる。
交代式
差積を導入する意義として大きなものは、その変数の入れ替えに関する交代性である。順序付けられている、n 個の変数列 X1, X2, …, Xn に、奇置換を施すと差積の符号が変わるが、偶置換を施しても差積の値は変化しない。実は差積は、最も単純な交代式(最簡交代式;the basic alternating polynomial) として特徴づけられる(後述)。
差積は交代式であるから、ある2つの変数が等しい差積は零に等しい。これは、等しい2つの変数を互換しても(入れ替えて)式は変わらない(が符号は変化する)から Vn = −Vn, すなわち Vn = 0 を得る[注釈 1]。
逆に、差積は任意の交代式を割り切る。実際、先に述べた通り、任意の交代式はどの2つの変数についてもそれらが等しいとき零となるのだったから、因数定理により、任意の i < j に対する Xi − Xj が交代式の因数となる。帰結として
- 命題 (交代式の特徴づけ)
- 任意の交代式は、差積と対称式との積として書ける。
判別式
多項式の根の差積
一般化
任意の環上で考えるなら、交代多項式は差積とは別の多項式をもとに考えた方が都合がよい(Romagny 2005)。
ワイルの指標公式
これは極めて一般化した状況ではあるが、差積をワイルの指標公式の特別の場合と見なすことができる。具体的には、特殊ユニタリ群 SU(n) に対する(自明表現の場合に当たる)ワイルの分母公式に差積が現れる。
関連項目
- カペリ多項式[1]