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数学113的学生研究一个奇怪的多面体。

作者:Kyle Ormsby[数学2014 -] | 2019年12月17日

在标准算术中,乘法是结合律:ab乘以c等于a乘以bc,或者用方程表示,(ab)c = a(bc).1由此可见,任何有序数列的乘积与我们对两两乘法分组的方式无关。任何一个熟练的幼儿园小朋友都会告诉你,这是一个很好的重要结论,但这并不是故事的结尾。数学113:离散结构的学生考虑n + 1个符号的列表可以用n - 1对匹配良好的括号括起来的方法的数量。如果n = 2,有两种方法(ab)c和a(bc),如果n = 3,有五种方法((ab)c)d, (a(bc))d, a((bc)d), a(b(cd))和(ab)(cd)。一般来说,方法的数量由第n个加泰罗尼亚数威博体育出,

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(符号\(\binom{2n}{n}\)是一个二项式系数,表示从2n人中选择n人委员会的方法数。)瑞士数学家伦纳德·欧拉在1751年写下了一个等价的公式,但直到1758年才出现证明,其中包括克里斯蒂安·哥德巴赫和约翰·安德烈亚斯·冯·塞格纳的贡献。(蒙古数学家明安陶在1730年也发现了这个公式。)

直到吉姆·斯塔舍夫和多夫·塔马里在20世纪50年代和60年代重新审视了它的基本前提,联想性才得到了更多的关注。他们发现了一种多面体(多面体的高维模拟体),称为结合面体,其顶点对应于括号,其边编码结合律(ab)c = a(bc)的单个威博体育。代数中最古老的定律之一的几何推广出现在狂野和意想不到的地方,包括环空间的同伦结合性、A型簇代数、高范畴论和弦理论中的散射振幅。

标准乘法也是可交换的,ab = ba,但这在当前的叙述中不起作用。

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