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Mostrar que dos funciones generadoras son iguales

Dejemos que $\mathcal{A}$ sea el conjunto de particiones en las que cada parte puede aparecer 0, 1, 4 o 5 veces y sea $\mathcal{B}$ sea el conjunto de particiones que no tienen partes congruentes con 2mod4, y en las que las partes divisibles por cuatro ocurren como máximo una vez cada una. Entonces, para cualquier $n \in \mathbb{N}$ Necesito demostrar que $|\mathcal{A}_n| = |\mathcal{B}_n|$ . En otras palabras, necesito demostrar que el número de particiones en $\mathcal{A}$ de tamaño n es igual al número de particiones $\mathcal{B}$ de tamaño n.

Lo que he hecho hasta ahora ha sido lo siguiente. He conseguido derivar las dos funciones generadoras, a saber:

$$\begin{equation*}\Phi_\mathcal{A} = \prod_{j=1}^{\infty}(1 + x^j + x^{4j} + x ^{5j})\end{equation*}$$

$$\begin{equation*}\Phi_\mathcal{B} = \prod_{j=1}^{\infty}(1 + x^{4j})\left(\frac{1}{1-x^{4j-3}}\right)\left(\frac{1}{1-x^{4j-1}}\right)\end{equation*}$$

Además, para demostrar que $|\mathcal{A}_n| = |\mathcal{B}_n|$ para cualquier $n \in \mathbb{N}$ basta con demostrar que las dos funciones generadoras son iguales, $\Phi_\mathcal{A} = \Phi_\mathcal{B}$ . Sin embargo, no estoy seguro de cómo proceder para manupularlos con el fin de mostrar este resultado final deseado. Cualquier ayuda será apreciada.

Gracias.

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Hendrik Jan Puntos 1338

Sí, su propio la observación funciona bien. Comience con ${\cal B}$ .

Primero utilice el truco que también se menciona en la wikipedia (para las particiones en las partes de impar) para demostrar que

$\frac{1}{(1-x)(1-x^3)(1-x^5)(1-x^7)\dots} =$ $ (1+x)(1+x^2)(1+x^3) \dots$ ; este es el producto de las fracciones de las potencias de impar $\prod(\frac{1}{1-x^{4j-3}})(\frac{1}{1-x^{4j-1}})$ .

Ahora hay que multiplicar ese resultado por los múltiplos de $4$ es decir $(1+x^4)(1+x^8)(1+x^{12}) \dots$ , combinando $(1+x^j)(1+x^{4j})$ -- aquí $(1+x^j)$ es un término del cálculo anterior y $(1+x^{4j})$ uno de los múltiplos de $4$ . Voilà.

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