La suite 1, 1, 3, 8, 25, 75, 245, …

Voici les premiers termes : 1, 1, 3, 8, 25, 75, 245, 800, 2700, 9225, 32065, 112632, 400023, 1432613, 5170575, 18783360, 68635477, 252085716, 930138521, 3446158600, 12815663595, 47820414961, 178987624513, 671825020128, 2528212128750, 9536894664375, …
On a une formule a(n)=1/2n Σd|n μ(n/d) binomial(2d,d).
On considère l'algèbre de Lie libre sur deux générateurs x et y. On pose deg(x)=-1 et deg(y)=1. Alors les éléments de degré nul forment une sous algèbre de Lie.
La suite ci-dessus est la suite des dimensions de cette algèbre de Lie. C'est donc aussi le nombre de mots de Lyndon en {x,y} avec autant de x que de y.
Cette sous algèbre de Lie est libre sur des générateurs ayant comme dimensions les nombres de Catalan 1, 1, 2, 5, 14, …. Son algèbre enveloppante a pour dimensions les nombres de Catalan 1, 2, 5, 14, ….

Références :

La suite 1, 1, 1, 2, 5, 13, 35, 100, 300, 925, …

La suite précédente possède une variante également intéressante définie par la formule a(n)=(-1)n/2n Σd|n μ(n/d) (-1)dbinomial(2d,d).
Elle commence par 1, 2, 3, 8, 25, 78, 245, 800, 2700, 9250, 32065, 112632, 400023, 1432858, 5170575, 18783360, …
Il se trouve alors que le nieme terme est divisible par n : on trouve une suite qui commence par 1, 1, 1, 2, 5, 13, 35, 100, 300, 925, 2915, 9386, 30771, 102347, 344705, 1173960
Ces nombres sont des invariants de Donaldson-Thomas.

Références

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