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数学和算法
>
数值计算和精度
>
NSum
>
MATHEMATICA 内置符号
数值运算
数值和、连乘与积分
Mathematica 数值数学
和与连乘的数值计算
教程 »
|
Sum
NProduct
Total
NIntegrate
参见 »
|
微积分
离散微积分
数值计算和精度
更多关于 »
NSum
NSum
给出和式
的数值近似.
NSum
在求和中使用一个
di
的步长.
更多信息
NSum
既能用来进行有限求和又能进行无限求和.
NSum
可用来进行多重求和运算.
可以给出下面的选项:
AccuracyGoal
Infinity
搜索的绝对精度的位数
EvaluationMonitor
None
每当计算
f
时需要计算的表达式
Method
Automatic
使用的方法
NSumTerms
15
插入前使用项的数量
PrecisionGoal
Automatic
最后精度的数字位数
VerifyConvergence
True
是否直接测试收敛
WorkingPrecision
MachinePrecision
内部计算使用的精度
Method
选项可能包含的设置包括:
"AlternatingSigns"
用于被加数的方法,有可选符号
"EulerMaclaurin"
Euler-Maclaurin 求和方法
"WynnEpsilon"
Wynn epsilon 插补法
用 Euler-Maclaurin 方法,选项
AccuracyGoal
和
PrecisionGoal
可用来指定最后结果的准确度和精确度. 当达到所要求的误差,即准确度或精确度已被达到时,
NSum
停止.
您可以意识到,在大量的病理学实例中,
NSum
采用的算法给出错误的结果. 在多数实例中,您可以通过在
NSum
选项的设置中查看变化的灵敏度来测试结果.
VerifyConvergence
仅适用于无限求和.
不能进行符号求和时,
N
[
Sum
[
...
]]
调用
NSum
.
NSum
首先局部化所有变量的值,然后符号计算
f
,最后重复数值计算结果.
NSum
有属性
HoldAll
,实际上用
Block
局部化变量.
范例
关闭所有单元
例
(1)
无限求和的数值近似:
对于明确值
的误差估计:
无限求和的数值近似:
In[1]:=
Out[1]=
对于明确值
的误差估计:
In[2]:=
Out[2]=
范围
(5)
有限求和的近似:
这里是两个无限和的差:
多维求和的近似:
多维求和的近似,第二个指针依赖于第一个:
复数级数求和:
求级数的偶数项的和:
指定相同和的等价方式:
选项
(9)
缺省公差下的近似和:
求对应明确值
的误差估计:
有较小绝对公差和相对公差的误差:
有较大绝对公差和相对公差的误差:
获得数值求和中使用的计算点的数量:
用积分方法在近似和中使用的计算点:
用连续插补法在近似和中使用的计算点:
用可选的级数方法获得精度的求和近似值:
由
Sum
计算的明确结果的误差:
用缺省方法的误差:
缺省下
NSum
在接近尾部前用 15 项:
这个例子的误差较大,因为被积函数峰值在 20:
用增加
的方式包含这个特点,提高近似:
缺省下验证被加数的收敛:
通常情况下,如果不校验收敛,求和的速度会更快:
没有校验收敛的近似和:
这大致等于符号结果:
用较高的精度获得较好的近似:
求对应明确值
的误差:
应用
(2)
Fibonacci
数的倒数的近似和:
关于差的求和的慢速收敛序列,求近似极限:
与明确结果的比较:
属性和关系
(3)
如果存在封闭形式的和,用
Sum
替代
NSum
:
Sum
和
NSum
的结果接近:
用
Log
和
Exp
来估计一个乘积:
这个估计和明确结果比较:
可以用
NProduct
直接获得近似值:
NSum
可以在
上计算振荡积分:
NIntegrate
给出相同结果:
可能存在的问题
(3)
Wynn 插补算法丢失不可交互的级数的精度:
通过
NSum
使用
NIntegrate
可能会导致收敛信息:
与
明确值比较的误差较大:
您可以用
Method
方法对
NIntegrate
增加近似参数:
误差很小:
求出对应
明确值的误差:
对某些无限和,
NSum
可能无法检测收敛:
收敛校验是基于比例测试的,当为 1 时它不能确定:
参见
Sum
NProduct
Total
NIntegrate
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关于内部实现的一些注释: 数值及相关函数
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