表現論の問題
を 以上の整数とする。 次対称群 の複素既約表現(同型類)は の分割と 対 に対応し、分割 に対応する既約表現(Specht 加群)を と書く。分割 (第 行に 個、第 行に 個の箱をもつヤング図形)に対応する の次元を の式で求めよ。
この問題で使うもの
- 対称群の既約表現の次元(フック長公式)(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(94 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る(前提が先)
- 三角形の角の大きさ
- 対頂角と平行線の同位角・錯角
- 三角形の外角と角の組み合わせ
- 小数の四則計算
- 分数のたし算・ひき算
- 分数のかけ算・わり算
- 小数と分数のまじった計算
- 逆算(□ を求める)
- 正負の数の加法・減法
- 四則の混じった計算の順序
- 正負の数の乗除・累乗と四則混合
- 分配法則を使った計算のくふう
- 文字式の計算(同類項・分配法則)
- 1 次方程式の解き方
- 二等辺三角形の角
- 平行四辺形と特別な四角形の性質
- 三角形・四角形の面積
- 約数の見つけ方
- 素因数分解と約数の個数
- 平方根の意味と根号の簡単化
- 三平方の定理
- 乗法公式による展開
- 折り返した図形の角と長さ
- 三平方の定理と平面図形
- ベクトルの演算と成分
- 行列の和・積と 2 次の逆行列
- 掃き出し法と連立 1 次方程式
- 行列の階数と解の存在
- ベクトル空間・一次独立・基底・次元
- 円の周の長さと面積
- おうぎ形の弧の長さと面積
- 弧の長さからおうぎ形の中心角と面積を求める
- 特別な直角三角形の辺の比
- 弧度法と単位円による三角関数
- 加法定理と 2 倍角・半角・積和の公式
- 線形変換と行列
- 核と像と次元定理
- 掃き出し法による逆行列
- 基底の変換と表現行列
- 最大公約数と最小公倍数
- 最大公約数と最小公倍数
- 因数分解
- 文字式で表した整数の性質
- 余りによる整数の分類
- 樹形図で数え上げる
- 積の法則と和の法則
- 和の法則・積の法則と樹形図
- 合同式
- 群の位数と元の位数
- 群の表現と指標
- 比例・反比例の式とグラフ
- 関数 の式と変域
- 平方完成と 2 次関数のグラフ
- 複素数と 2 次方程式の虚数解
- 極形式と積・商
- ド・モアブルの定理
- 方程式 の解
- 1 次元表現とアーベル化
- 置換の巡回置換分解と位数
- 順列・円順列・重複順列
- 対称群の共役類
- 二面体群の共役類
- 既約表現の個数と次元
- 組合せ
- 同じものを含む順列・重複組合せ
- 3 次式までの展開と因数分解
- 微分係数と導関数の定義
- 多項式の微分
- 2 次不等式
- 剰余の定理・因数定理と高次方程式
- 増減表と極値
- 等間隔にならんだ数の和
- 等差・等比数列の和と Σ
- 数列の極限
- 関数の極限
- 関数の連続性と中間値の定理
- 平均値の定理
- 積と商の微分
- 第 2 次導関数とグラフの凹凸
- 合成関数の微分
- の極限
- 三角関数の導関数
- 根号の乗除と加減
- 指数の拡張と指数関数
- 対数の定義と性質
- 自然対数の底
- 指数関数・対数関数の導関数
- 増減・凹凸・漸近線とグラフ
- テイラー展開
- 無限等比級数と無限級数
- べき級数と収束半径
- 母関数と係数の取り出し
- 分割数と分割の母関数
- 対称群の既約表現の次元(フック長公式)
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
フック長公式 を使う。
ヒント 2
第 行の最初の 個の箱だけが下に箱をもつ。それ以外の第 行の箱のフック長は と並ぶ。
ヒント 3
フック長の積は になる。 をこれで割って約分する。
答えと解説
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解説を読む
フック長公式
を用いる。ここで は箱 のフック長( 自身、 より右にある同じ行の箱、 より下にある同じ列の箱の個数の和)である。
のヤング図形で、第 行第 列の箱を と書く。
- 第 行で の箱: 右に 個、下に 個あるので 。すなわち , 。
- 第 行で の箱: 下に箱がないので 。これらは で、積は ( のときはこの箱はなく、積は )。
- 第 行: , 。
よってフック長の積は
したがって
(確認: のとき で 、 のとき で となり、既知の値と一致する。)
別解
フック長公式 を使う。 のフック長は、第 1 行が左から順に (第 1 列・第 2 列の箱は下に箱があるので 、第 3 列以降は )、第 2 行が 。
積は 。よって
検算: 別の方法として の次元は で、。よって 。 で ( の次元 2 と一致)、 で ( の次元 5 と一致)。