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研究生: 黃在廷
Huang, Zai-Ting
論文名稱: Congruence Properties from Fish Numbers
Congruence Properties from Fish Numbers
指導教授: 游森棚
EU, Sen-Peng
口試委員: 游森棚
EU, Sen-Peng
郭君逸
Guo, Jun-Yi
高至芃
Kao, Louis
口試日期: 2024/12/27
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 數學系
Department of Mathematics
論文出版年: 2025
畢業學年度: 113
語文別: 中文
論文頁數: 39
中文關鍵詞: Fish numbercongruence propertynoncrossing partition
英文關鍵詞: Fish number, congruence property, noncrossing partition
研究方法: 主題分析
論文種類: 學術論文
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  • 在2016年,Duchi提出了一個新的組合結構叫做Fighting Fish, 其個數為$ rac{2}{(n+1)(2n+1)}inom{3n}{n}$, 並且在文章中有提到Fighting fish with marked tail的個數為$ rac{1}{n}inom{3n-2}{n-2}$, 在2019年,$k$-indivisible noncrossing partition 這篇文章從noncrossing partition 的觀點將一般情形的noncrossing partition 推廣成每個cycle的長度都是$kn$+1的形式,在這種建構方式下,可以算出這種 $k$-indivisible noncrossing partition的個數是$ rac{2}{N+1}inom{N+n}{n}$, 其中 $N=kn+1$, 我們觀察到當$k=2$ 時,數列是 $ rac{1}{n+1}inom{3n+1}{n}$ 跟 Fighting Fish with marked tail 一樣。此外,$k=1$ 會是Catalan number, 而Catalan number 的數論性質在1973年於 Prime and Prime Power Divisibility of Catalan Numbers 有很多結果。
    這篇論文主要探討的是 $ rac{1}{n+1}inom{3n+1}{n}$ 的數論性質,因為知道是Catalan number的推廣。以此為起點,我們去探討這個數列的數論性質,在第二章主要結果是數列的奇偶性 (i.e. mod 2 is 1 or 0), 接著推到mod 3 的情形。另外,在第三章考慮數列mod $p$後連續0的個數。

    1 背景與動機 1 1.1 背景 1 1.2 動機 4 2 Fish mod 2 and 3 7 2.1 Catalan 的已知結果 7 2.2 預備知識 8 2.3 Fish mod 2 11 2.4 Fish mod 3 13 3 最長 0 run 的個數 17 3.1 mod 2 的 0 run 18 3.2 mod 3 的 0 run 21 3.3 mod 4 的 0 run 21 3.4 mod p 的 0 run 28 4 Fish 的 q-analogue 版本 33 5 結論 36 5.1 總結 36 5.2 未來發展與猜測 36 Bibliography 39

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    [2] Emeric Deutsch. An involution on dyck paths and its consequences. Discrete Math-ematics, 204(1-3):163–166, 1999.
    [3] Enrica Duchi, Veronica Guerrini, Simone Rinaldi, and Gilles Schaeffer. Fighting fish: enumerative properties. arXiv preprint arXiv:1611.04625, 2016.
    [4] Enrica Duchi, Veronica Guerrini, Simone Rinaldi, Gilles Schaeffer, et al. Fighting fish. J. Phys. A, 50(2):024002, 2017.
    [5] Ömer Eğecioğlu. The parity of the catalan number via lattice paths. The Fibonacci Quarterly, 21(1):65–66, 1983.
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    [7] Guoce Xin and Jing-Feng Xu. A short approach to catalan numbers modulo 2r. the electronic journal of combinatorics, pages P177–P177, 2011.

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