Sur les multi-indices.
Bonjour tous,
je rencontre un petit problème de formalisme lié à l'utilisation des multi-indices. Je vous l'expose.
Un entier $n$ étant fixé, je note
-$\mathcal{I}_k$ l'ensemble des $k$-uplets $(i_1,i_2,\ldots,i_k)$ avec $i_1<i_2<\cdots<i_k$
-pour un élément $x=(x_1,x_2,\ldots,x_n)$ de $\mathbb{R}^n$ et $I \in \mathcal{I}_k$, je note $x_I=x_{i_1}\times x_{i_2} \times\cdots\times x_{i_k}$
-$\mathcal{I}_k^j$ désigne l'ensemble des éléments de $\mathcal{I}_k$ dont le support contient un entier $j$ et $\overline{\mathcal{I}_k^j}$ désigne le complémentaire de cet ensemble dans $\mathcal{I}_k$
J'aimerais montrer que $$
\sum_{j=1}^n \sum_{ I \in \overline{\mathcal{I}_k^j}} x_jx_I = (k+1) \sum_{I \in \mathcal{I}_{k+1}} x_I
$$ L'idée est que pour tout mult-indice $I=(i_1,\ldots,i_{k+1})$ de $\mathcal{I}_{k+1}$, on peut écrire $X_I$ sous la forme $x_{i_p} x_{I_p}$ avec $I_p=(i_1,\ldots,i_{p-1},i_{p+1},\ldots ,i_{k+1}) \in $ $\overline{\mathcal{I}_k^{i_k}}$. Chaque terme de la somme de droite apparaît donc exactement $k+1$ fois dans la somme de gauche.
Cette égalité me semble donc en un sens évidente, mais je ne parviens pas à la démontrer utilisant un formalisme qui me satisfasse.
D'avance merci
Bonne journée
Fred
je rencontre un petit problème de formalisme lié à l'utilisation des multi-indices. Je vous l'expose.
Un entier $n$ étant fixé, je note
-$\mathcal{I}_k$ l'ensemble des $k$-uplets $(i_1,i_2,\ldots,i_k)$ avec $i_1<i_2<\cdots<i_k$
-pour un élément $x=(x_1,x_2,\ldots,x_n)$ de $\mathbb{R}^n$ et $I \in \mathcal{I}_k$, je note $x_I=x_{i_1}\times x_{i_2} \times\cdots\times x_{i_k}$
-$\mathcal{I}_k^j$ désigne l'ensemble des éléments de $\mathcal{I}_k$ dont le support contient un entier $j$ et $\overline{\mathcal{I}_k^j}$ désigne le complémentaire de cet ensemble dans $\mathcal{I}_k$
J'aimerais montrer que $$
\sum_{j=1}^n \sum_{ I \in \overline{\mathcal{I}_k^j}} x_jx_I = (k+1) \sum_{I \in \mathcal{I}_{k+1}} x_I
$$ L'idée est que pour tout mult-indice $I=(i_1,\ldots,i_{k+1})$ de $\mathcal{I}_{k+1}$, on peut écrire $X_I$ sous la forme $x_{i_p} x_{I_p}$ avec $I_p=(i_1,\ldots,i_{p-1},i_{p+1},\ldots ,i_{k+1}) \in $ $\overline{\mathcal{I}_k^{i_k}}$. Chaque terme de la somme de droite apparaît donc exactement $k+1$ fois dans la somme de gauche.
Cette égalité me semble donc en un sens évidente, mais je ne parviens pas à la démontrer utilisant un formalisme qui me satisfasse.
D'avance merci
Bonne journée
Fred
Réponses
-
La première double somme peut s'indexer par
$$E=\{(j,I)\mid I\in I_k \text{ et } j\in\{1,\ldots, n\}\setminus I\}\;.$$
Considère ensuite l'application
$$\begin{array}{rcl}
\varphi : E&\longrightarrow& I_{k+1}\\
(j,I)&\longmapsto & \{j\} \cup I \end{array}\;.$$
On a $x_jx_I=x_{\varphi(j,I)}$ pour tout $(j,I)\in E$, et tout élément de $I_{k+1}$ a exactement $k+1$ antécédents par $\varphi$. -
Ok, merci.
Une question tout bête sur le même sujet: existe-t-il une notation pour l'union "redondante" de deux ensembles ? Par exemple la somme des x_i pour i variant dans l'union "redondante" de A et B serait égale à la somme de $\sum_{i \in A} x_i+ \sum_{i \in B} x_i$ ?
Bonne journée
F. -
On l'ecrit $A\sqcup B$ : lorsque $A$ et $B$ sont disjoints, cette notation a tendance à signifier simplement leur union; mais on peut en prendre comme définition générale $A\times\{0\}\cup B\times \{1\}$ (c'est essentiellement l'union de $A$ et $B$ mais les éléments de l'intersection apparaissent en double : une fois marqués par un $0$, une fois marqués par un $1$)
On trouve aussi $A\coprod B$, et $A+B$ lorsque le $+$ n'est pas ambigu (malheureusement dans ton cas il risque de l'être puisqu'il y a un autre $+$) -
Thank you ;-)
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