Симметрические функции
— Функция от n переменных х 1, x2,..., х n наз. симметрическою, если она не меняется при всевозможных перестановках этих переменных. Например: x12x2 + x12x3 + х 22x1 + x22x3 + x32x1+ x32x2 есть С. функция, так как она не меняется при всех перестановках букв х 1, x2 и x 3. Эта функция вполне определяется одним членом х 12x2 и потому для краткости обозначается через Σ x12x2. Подобным же образом С. функции от x1, x2, x3 и х 4
Σ x12x22 = x12x22 + x12x32 + x12x42 + x22x32 + x22x42 + x32x42.
С. функции называются элементарными, если каждая из переменных входит только в первой степени. В случае n переменных все элементарные С. функции суть
Σ x1 = с 1, Σ x1x2 = c2, Σ x1x2x3 = c3,... , х 1x2...xn = с n.
Здесь введены буквы c1, c2,..., с n для обозначения этих функций.
Если x1, x2,..., xn корни уравнения f(x) = xn + p1xn—1 + p2xn—2 +... + pn—1x + Pn = 0, то
c1 = —p1, c2 = p2, c3 = —p3,..., cn =(—1)npn.
Всякая целая С. функция от x1, x2,..., х n есть целая функция от с 1, c2,..., с n.
Вычислить С. функцию значит выразить ее через элементарные С. функции. Для вычисления С. функции. Sm = Σ x1m служат следующие формулы Ньютона
s1 — с 1 = 0
s2 — c1s1 + 2 с 2 =0
s3 — c1s2 + c2s1 — 3c3 = 0
sn — с 1sn—1 + c2sn—2 —... + (—1)nncn = 0
sn+k — c1sn+k—1 + c2sn+k—2 —..... + (—1)ncnsk = 0.
Для вычисления С. функции более сложного вида могут служить формулы
Σ x1 α x2 α = 1/2[(s α)2 — s2 α ]
Σ x1 α x2 β = s α s β — s α + β , α не = β
Σ x1 α x2 α x3 α = 1/6[s α 3 — 3s2 α s α + 2s3 α ]
Σ x1 α x2 α x3 β = 1/2(s α 2s β — s2 α s β — 2s α + β s α + 2s2 α + β
Σ x1 β x2 β x3 γ = s α s β s γ — s α + β s γ — s α + γ s β — s β + γ s α + 2s α + β + γ .
Здесь числа α, β и γ различны между собой. В курсах высшей алгебры Serret, Salmon, Weber и др. можно найти различные приемы для вычисления С. функций. При помощи С. функций решаются различные вопросы: рациональные функции от корня уравнения приводятся к целому виду; составляется уравнение, которому удовлетворяет данная функция от корней; исключаются переменные из системы уравнений и т. д.
Д. С.