2つの数列$ \lbrace a_n \rbrace,\lbrace b_n \rbrace $では,
$a_1 , b_2,a_3,b_4, \cdots $
のように,
3つの数列$ \lbrace a_n \rbrace,\lbrace b_n \rbrace, \lbrace c_n \rbrace$では,
$a_1 , b_2,c_3,a_4,b_5,c_6, \cdots $
のように,
新しい数列を作ることを考えるのです.
2つの場合では,
$$ \frac{1+(-1)^{n-1}}{2}a_n+\frac{1+(-1)^{n}}{2}b_n $$
とすれば実現できます.
3つの場合も,$\omega= \cos\frac{2 \pi}{3}+i\sin\frac{2 \pi}{3} $を使って,
$$ \frac{1+\omega^{n-1}+\omega^{2(n-1)}}{3}a_n+\frac{1+\omega^{n-2}+\omega^{2(n-2)}}{3}b_n+\frac{1+\omega^{n}+\omega^{2n}}{3}c_n $$
とすれば実現できます.
4以上の自然数$m$の場合も,$ \zeta=\cos\frac{2 \pi}{m}+i\sin\frac{2 \pi}{m} $を使います.
$$ \zeta_k= 1+\zeta^{m-k}+\zeta^{2(m-k)}+ \cdots +\zeta^{(m-1)(m-k)} $$を考えると,
$\zeta^{m-k} \neq 1$のとき,
$$ \zeta_k= \frac{1-\zeta^{m(m-k)}}{1-\zeta^{m-k}}=0 $$
$\zeta^{m-k} = 1$のとき,
$$ \zeta_k=m $$
となります.
$m$個の数列$ \lbrace a(1)_n\rbrace,\lbrace a(2)_n\rbrace, \cdots, \lbrace a(m)_n\rbrace$に対して,
$$ \frac {1}{m} \sum_{k=1}^{m}{\zeta_k} {a(k)_n}$$
としておけば実現できます.