دالة متناظرة

في الرياضيات ، دالة لـن{\displaystyle n}تكون المتغيرات متناظرة إذا كانت قيمتها ثابتة بغض النظر عن ترتيب وسائطها . على سبيل المثال، دالةو(x1،x2){\displaystyle f\left(x_{1},x_{2}\right)}تكون الدالة ذات الوسيطين متناظرة إذا وفقط إذاو(x1،x2)=و(x2،x1){\displaystyle f\left(x_{1},x_{2}\right)=f\left(x_{2},x_{1}\right)}للجميعx1{\displaystyle x_{1}}وx2{\displaystyle x_{2}}بحيث(x1،x2){\displaystyle \left(x_{1},x_{2}\right)}و(x2،x1){\displaystyle \left(x_{2},x_{1}\right)}تقع ضمن نطاقو.{\displaystyle f.}أكثر الدوال المتناظرة شيوعًا هي الدوال متعددة الحدود ، والتي يتم الحصول عليها من خلال كثيرات الحدود المتناظرة .

ومن المفاهيم ذات الصلة كثيرات الحدود المتناوبة ، التي يتغير إشارتها عند تبديل المتغيرات. وبصرف النظر عن دوال كثيرات الحدود، يمكن أن تكون الموترات التي تعمل كدوال لعدة متجهات متناظرة، وفي الواقع، فإن فضاء الموترات المتناظرةك{\displaystyle k}الموترات على فضاء متجهيV{\displaystyle V}متماثل مع فضاء كثيرات الحدود المتجانسة من الدرجةك{\displaystyle k}علىV.{\displaystyle V.}لا ينبغي الخلط بين الدوال المتناظرة والدوال الزوجية والفردية ، والتي لها نوع مختلف من التناظر.

التناظر

بفرض أي دالةو{\displaystyle f}فين{\displaystyle n}بالنسبة للمتغيرات ذات القيم في مجموعة أبيلية ، يمكن إنشاء دالة متناظرة عن طريق جمع قيمو{\displaystyle f}على جميع تباديل الوسائط. وبالمثل، يمكن إنشاء دالة مضادة للتناظر عن طريق الجمع على التباديل الزوجية وطرح المجموع على التباديل الفردية . هذه العمليات غير قابلة للعكس بالطبع، وقد ينتج عنها دالة تساوي صفرًا تمامًا للدوال غير التافهة.و.{\displaystyle f.}الحالة العامة الوحيدة التيو{\displaystyle f}يمكن استعادة الشكل إذا عُرفت كل من خاصية التناظر وخاصية التناظر العكسي، وذلك عندمان=2{\displaystyle n=2}وتقبل المجموعة الأبيلية القسمة على 2 (معكوس المضاعفة)؛ إذنو{\displaystyle f}يساوي نصف مجموع تناظره وتناظره المضاد.

أمثلة

  • لنفترض الدالة الحقيقيةو(x1،x2،x3)=(x-x1)(x-x2)(x-x3).{\displaystyle f(x_{1},x_{2},x_{3})=(x-x_{1})(x-x_{2})(x-x_{3}).} بحسب التعريف، دالة متناظرة معن{\displaystyle n}تتمتع المتغيرات بالخاصية التالية: و(x1،x2،...،xن)=و(x2،x1،...،xن)=و(x3،x1،...،xن،xن-1)، إلخ.{\displaystyle f(x_{1},x_{2},\ldots ,x_{n})=f(x_{2},x_{1},\ldots ,x_{n})=f(x_{3},x_{1},\ldots ,x_{n},x_{n-1}),\quad {\text{ إلخ.}}} بشكل عام، تظل الدالة كما هي مهما كانت تبديلات متغيراتها. وهذا يعني أنه في هذه الحالة، (x-x1)(x-x2)(x-x3)=(x-x2)(x-x1)(x-x3)=(x-x3)(x-x1)(x-x2){\displaystyle (x-x_{1})(x-x_{2})(x-x_{3})=(x-x_{2})(x-x_{1})(x-x_{3})=(x-x_{3})(x-x_{1})(x-x_{2})} وهكذا دواليك، لجميع التباديل الممكنة لـx1،x2،x3.{\displaystyle x_{1},x_{2},x_{3}.}
  • ضع في اعتبارك الدالة و(x،y)=x2+y2-ر2.{\displaystyle f(x,y)=x^{2}+y^{2}-r^{2}.} لوx{\displaystyle x}وy{\displaystyle y}إذا تم تبديلها، تصبح الوظيفة و(y،x)=y2+x2-ر2،{\displaystyle f(y,x)=y^{2}+x^{2}-r^{2},} وهو ما ينتج عنه نفس النتائج الأصلية تمامًاو(x،y).{\displaystyle f(x,y).}
  • لننظر الآن إلى الدالة و(x،y)=أx2+بy2-ر2.{\displaystyle f(x,y)=ax^{2}+by^{2}-r^{2}.} لوx{\displaystyle x}وy{\displaystyle y}إذا تم تبديلها، تصبح الوظيفة و(y،x)=أy2+بx2-ر2.{\displaystyle f(y,x)=ay^{2}+bx^{2}-r^{2}.} هذه الدالة ليست هي نفسها الدالة الأصلية إذاأب،{\displaystyle a\neq b,}مما يجعلها غير متناظرة.

التطبيقات

إحصائيات U

في الإحصاء ،ن{\displaystyle n}-إحصائية العينة (دالة فين{\displaystyle n}المتغيرات) التي يتم الحصول عليها عن طريق إعادة تشكيل التناظر لـك{\displaystyle k}إحصائية العينة، مما ينتج عنه دالة متناظرة فين{\displaystyle n}تُسمى المتغيرات، إحصائية U. ومن الأمثلة عليها متوسط ​​العينة وتباين العينة .

انظر أيضاً

مراجع