Suc. de Prouhet

 

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Las sucesiones de Prouhet son más conocidas como sucesiones Morse - Heldlund, pero parece ser que el primero que las introdujo fue E. Prouhet en un paper publicado en Comptes Rendus en 1851.

La sucesión t de Prouhet se define como (an), siendo an la suma, módulo t, de los dígitos de la expresión de n en base t.

Ejemplo: Sucesión binaria de Prouhet

n Expresión binaria an
0 0 0
1 1 1
2 10 1
3 11 0
4 100 1
5 101 0

 La construcción que veremos sirve para fabricar cubos mágicos. En lo que sigue, veremos cómo utilizar estas sucesiones para construir cubos mágicos, y si lo único que desea el lector es construir cuadrados mágicos, todo lo que tiene que considerar es el caso en que N = 2.

Definición: Un cubo-N de orden T es un arreglo N - dimensional de TN celdas N - dimensionales.  Asignaremos a cada celda un número tomado del conjunto {0, 1 , ..., TN - 1} de forma que no aparezcan números repetidos en el cubo. Expresaremos, por conveniencia, esos números en base T.

Notaciones: Sea x un entero tal que x < tE. Notaremos como x1...xE su expresión en base t.

Si y es otro entero, notaremos con x ¤ y al entero cuya expresión en base t es Z1...ZE con

Zi = xi + y (mod t) .

S(t,E) significará el conjunto {0, 1 , ..., TE - 1}.

La sucesión de Prouhet t-aria se notará {an}.

 

A continuación enuncio los dos teoremas fundamentales, sin demostración. Ésta puede verse en la bibliografía o, si alguien interesado no puede acceder a ella, puedo enviárselas por correo electrónico.

 

Teorema

 

Sea E divisible entre t. Entonces la función f:S(t,E) -> S(t,E) definida como f(n) = n ¤ an es una permutación de S(t,E).

 

 

Para el siguiente teorema, se considera un cubo-N de orden tM con MN=E. Se asume que t divide a E y que M >= 1 si t es impar y M >=2 si t es par. Se indizan las celdas del cubo como 0, ..., tE-1 siguiendo el orden lexicogéfico de las coordenadas de las celdas.

 

Teorema

 

Asignando el número f(n) a la n-ésima celda, se obtiene un cubo-N mágico de orden tM.