置換群
これの共役類は、置換が持つサイクルの構造によって決まるのだが、式が複雑なので総和をとったらきちんと
この記事ではちゃんと
このの方法ではうまくいかない。
・
何故かというと、
じゃあどうすればいいのか、以下の証明が答えである。
が成立していて、
このような構造を持った共役類にいくつの元が入っているかを考える。
まず、
となっている。さらに、同じ長さのサイクルは区別しないため
で割る。
さらに、サイクルの中で円順列を考えているため
を掛ける。
すると結局、長さ
となる。よって示すべきは以下の等式である。
両辺を
ここで、この数列の母関数を考えてみる。つまり、
という形で書ける級数である。これはいかのように書ける
これをテイラー展開したときの
ここで、この関数は積の形になっているので以下のように因数分解することが出来る。
これはよく吟味してみるとexpのテイラー展開の形で書けることがわかるため、以下のようになる。
これをテイラー展開したときの
そしてこれは、以下の関数で考えても問題ないことがわかる。
何故かというと、
ここで、
となっている。よって、
となっている。
よって各項のテイラー展開の係数は1となるため、示すべき等式が示された。