请求证明对称化克罗内克德尔塔乘积的迹的通项公式
我最近在研究一个涉及对称化克罗内克德尔塔的问题,卡在了证明通项公式这一步,想请教大家的思路:
首先我定义了这样一个数组:
$$I_{\mu_1\mu_2\cdots\mu_{2n}} = \delta_{(\mu_1\mu_2}\cdots\delta_{\mu_{2n-1}\mu_{2n})}$$
这里的$(\cdots)$表示要对所有指标做对称化处理(同时要除以对称群的阶数,后面我会举例子说明),所有指标的取值范围都是从$1$到$d$。
我的目标是计算这个数组的“迹”,也就是对每一对指标取迹求和,具体表达式是:
$$S_n = \sum_{\mu_1,\mu_3,\cdots\mu_{2n-1}=1}^d I_{\mu_1\mu_1\mu_3\mu_3\cdots\mu_{2n-1}\mu_{2n-1}}$$
我先算了几个小的$n$值验证:
- 当$n=1$时,$I_{\mu_1\mu_2} = \frac{1}{2!}(\delta_{\mu_1\mu_2} + \delta_{\mu_2\mu_1}) = \delta_{\mu_1\mu_2}$,所以$S_1 = d$,这个结果很直观。
- 当$n=2$时,$I_{\mu_1\mu_2\mu_3\mu_4} = \frac{2^3}{4!}(\delta_{\mu_1\mu_2}\delta_{\mu_3\mu_4} + \delta_{\mu_1\mu_3}\delta_{\mu_2\mu_4} + \delta_{\mu_1\mu_4}\delta_{\mu_2\mu_3})$,计算后得到$S_2 = \frac{1}{3}d(d + 2)$。
之后我用计算机暴力计算了更多$n$值,通过拟合多项式系数得到了这些结果:
$$S_3 = \frac{1}{15}d(d+2)(d + 4),\ \ \ \ S_4 = \frac{1}{105}d(d+2)(d+4)(d+6),\ S_5 = \frac1{945}d(d+2)(d+4)(d+6)(d+8).$$
从这些结果里我推测出通项公式应该是:
$$S_n = \frac{1}{(2n-1)!!}\prod_{k = 1}^{n-1}(d + 2k)$$
这里的$x!!$是双阶乘,定义为$x(x-2)(x-4)\cdots$,一直乘到最后一个正整数(如果$x$是奇数就乘到1,偶数乘到2)。
我尝试了好几种方法都没找到通性的证明,希望各位能给我一些思路或者证明方法,谢谢大家!
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Richard Myers

