DifferenceDelta[f,i]
離散差分
を与える.
DifferenceDelta[f,{i,n}]
複合差分
を与える.
DifferenceDelta[f,{i,n,h}]
複合差分をステップ h で与える.
DifferenceDelta[f,i,j,…]
i, j, …について偏差分を計算する.
DifferenceDelta
DifferenceDelta[f,i]
離散差分
を与える.
DifferenceDelta[f,{i,n}]
複合差分
を与える.
DifferenceDelta[f,{i,n,h}]
複合差分をステップ h で与える.
DifferenceDelta[f,i,j,…]
i, j, …について偏差分を計算する.
詳細とオプション
- DifferenceDelta[f,i]はif と入力できる.記号は
diffd
あるいは\[DifferenceDelta]で入力する.変数 i は下付き文字として入力する. - 与えられた変数に明示的に依存しない数量はすべて偏差分がゼロであるとみなされる.
- DifferenceDelta[f,i,j]はi,jf と入力できる.記号\[InvisibleComma]は
,
と入力し通常のコンマの代りに使うことができる. - DifferenceDelta[f,{i,n,h}]は { i,n,h }f と入力することができる.
- DifferenceDelta[f,…,Assumptions->assum]は離散差分の計算過程で仮定 assum を使う.
例題
すべて開く すべて閉じる例 (4)
DifferenceDelta[f[i], i]DifferenceDelta[f[i], {i, 1, h}]DifferenceDelta[Sin[a i + b], {i, 5}]DifferenceDelta[Cosh[a i + b], {i, 2, h}]
diffd
を使ってを入力し,
を使って下付き文字を入力する:
Subscript[, i]FactorialPower[i, n]DifferenceDeltaはSumの逆演算子である:
Subscript[, i]Subscript[∑, i]f[i]Subscript[∑, i]Subscript[, i]f[i]スコープ (21)
基本的な用法 (5)
DifferenceDelta[f[i], i]DifferenceDelta[f[i], {i, 2}]DifferenceDelta[f[i], {i, 1, h}]DifferenceDelta[f[i], {i, 2, h}]DifferenceDelta[f[i, j], i, j]DifferenceDelta[f[i, j], {i, 2}, j]DifferenceDelta[f[i, j], {i, 1, r}, {j, 1, s}]DifferenceDeltaはリストに縫い込まれる:
DifferenceDelta[{f[i], g[i]}, i]特殊数列 (11)
DifferenceDelta[i ^ 3, i]Table[DifferenceDelta[i ^ 3, {i, n}], {n, 4}]FactorialPowerは,離散操作に関しては,一般にPowerよりも便利である:
DifferenceDelta[FactorialPower[i, 3], i]FunctionExpandを使っていつでもPower表現に変換することができる:
FunctionExpand[FactorialPower[i, 3]]FactorialPowerにDifferenceDeltaを使うとPowerにDを使うのと同じ効果がある:
DifferenceDelta[FactorialPower[i, n], {i, 3}]D[Power[i, n], {i, 3}]DifferenceDelta[(i + 1) / (i + 3), i]Table[DifferenceDelta[(i + 1) / (i + 3), {i, n}], {n, 2}]FactorialPowerの負のベキは有理関数である:
FactorialPower[i, -3]//FunctionExpandDifferenceDelta[FactorialPower[i, -3], i]PolyGammaの差分は有理関数である:
Table[DifferenceDelta[PolyGamma[n, i], i], {n, 0, 4}]離散計算におけるPolyGammaは連続計算におけるLogと同じような役割を演じる:
Sum[1 / i, i]Integrate[1 / x, x]HarmonicNumberとZetaもまた有理関数の差分を生成する:
DifferenceDelta[HarmonicNumber [i, 2], i]DifferenceDelta[Zeta[2, i], i]DifferenceDelta[a ^ i, i]Table[DifferenceDelta[a ^ i, {i, n}], {n, 3}]DifferenceDelta[a ^ i, {i, n}]二項ベキ
はDifferenceDeltaについて,
のDについての役割と同じ役割を演じる:
DifferenceDelta[2 ^ i, i]D[Exp[x], x]DifferenceDelta[(i ^ 2 + i + 1)2 ^ i, i]Table[DifferenceDelta[(i ^ 2 + i + 1)2 ^ i, {i, n}], {n, 2}]//SimplifyDifferenceDelta[(i + 1) / (i + 3)2 ^ i, i]Table[DifferenceDelta[(i + 1) / (i + 3)2 ^ i, {i, n}], {n, 2}]LerchPhiに指数を掛けたものの差分は有理指数関数である:
DifferenceDelta[λ^iLerchPhi[λ, 2, i], i]Table[DifferenceDelta[λ^iLerchPhi[λ, n, i], i], {n, 2, 5}]DifferenceDelta[Sin[a i + b], i]DifferenceDelta[Sinh[a i + b], i]Table[DifferenceDelta[Sin[a i + b], {i, n}], {n, 2}]DifferenceDelta[Sin[a i + b], {i, n}]DifferenceDelta[Pochhammer[i, n], i]DifferenceDelta[FactorialPower[i, n], i]DifferenceDelta[i!, i]DifferenceDelta[Binomial[i + n, n], i]DifferenceDelta[Gamma[i], i]DifferenceDelta[Beta[i, n], i]一般的な超幾何項は有理DiscreteRatioを含むものとして定義できる:
DiscreteRatio[(FactorialPower[a, i]/FactorialPower[b, i]), i]超幾何関数の差分は有理関数に超幾何項を掛けたものを生成する:
DifferenceDelta[(FactorialPower[a, i]/FactorialPower[b, i]), i]DifferenceDelta[QFactorial[i, q], i]DifferenceDelta[QGamma[i, q], i]DifferenceDelta[QPochhammer[5, q, i], i]DifferenceDelta[QBinomial[i, m, q], i]DifferenceDelta[QBinomial[n, i, q], i]DifferenceDelta[Fibonacci[i + 5], {i, 2}]DifferenceDelta[LucasL[i + 5], {i, 3}]DifferenceDelta[ChebyshevT[i, x], {i, 3}]DifferenceDelta[BesselJ[i + 2, x], {i, 3}]i についてのGammaRegularizedの差は超幾何額項である:
DifferenceDelta[GammaRegularized[i, z], i]同様にBetaRegularizedについて:
DifferenceDelta[BetaRegularized[z, i, j], i]DifferenceDelta[BetaRegularized[z, i, j], j]MarcumQについての差はBesselIによって表される:
DifferenceDelta[MarcumQ[i, a, z], i]特殊操作 (5)
DifferenceDelta[Sum[f[i], i], i]Sum[DifferenceDelta[f[i], i], i]DifferenceDelta[Sum[f[i, j], i], j]DifferenceDelta[Sum[f[i], {i, j + a, j + b}], j]DifferenceDelta[Product[f[i, j], i], j]DifferenceDelta[Product[f[i], {i, m, n}], m]DifferenceDelta[Product[f[i], {i, m, n}], n]DifferenceDelta[Integrate[f[i], i], i]DifferenceDelta[Integrate[f[i, j], i], j]DifferenceDelta[Integrate[f[i], {i, a, j}], j]DifferenceDelta[Limit[f[i], i -> j], j]DifferenceDelta[Limit[f[i], i -> j], i]アプリケーション (9)
総和と差分方程式 (3)
Sum[i ^ 2 + i i!, i]DifferenceDelta[%, i]DifferenceDelta[u[i] ^ 2 + E ^ v[i] + w ^ z[i], i]Sum[%, i]DifferenceDeltaを使って差分方程式を定義する:
RSolve[DifferenceDelta[u[n], n] + (n + 1) u[n] == 0, u, n]RSolve[ n DifferenceDelta[u[n], {n, 2}] + (n - 2)DifferenceDelta[u[n], {n, 1}] - u[n] == 0, u, n ]その他の演算子 (3)
DifferenceDeltaを通して数列についての記号的なMean演算子を定義する:
DiscreteMean[f_, i_] := Simplify[(-1) ^ (i + 1)DifferenceDelta[(-1) ^ i f, i] / 2, i∈Integers]DiscreteMean[f[i], i]DiscreteMean[i, i]DiscreteMean[Sin[a i + b], i]BackwardDifference[f_, i_] := -DifferenceDelta[f, {i, 1, -1}]BackwardDifference[f[i], i]BackwardDifference[Pochhammer[i, 3], i]BackwardDifference[FactorialPower[i, 3, -1], i]SymmetricDiff[f_, i_] := DiscreteShift[DifferenceDelta[f, i], {i, 1, -1 / 2}]SymmetricDiff[f[i], i]SymmetricDiff[i ^ 3, i]SymmetricDiff[2 ^ i, i]SymmetricDiff[Sum[f[i], i], i]階乗級数 (2)
FactorialSeries[f_, {x_, x0_, n_, h_ : 1}] := Sum[(DifferenceDelta[f, {x, i, h}] /. x -> x0)FactorialPower[x - x0, i, h] / (h ^ i i!), {i, 0, n}]階乗級数は多項式について,その階数が次数よりも大きい場合に厳密なものとなる:
FactorialSeries[x ^ 2 + x + 1, {x, 0, 3}]FullSimplify[%]この級数は,InterpolatingPolynomialで計算されるニュートン(Newton)級数でもある:
InterpolatingPolynomial[Table[{x, x ^ 2 + x + 1}, {x, 0, 3}], x]Expand[%]FactorialSeries[Sin[x / 5], {x, 0, 2}]FullSimplify[%]Plot[Evaluate@Table[FactorialSeries[Sin[x / 5], {x, 0, n}], {n, 1, 5}], {x, -5Pi, 5Pi}, Ticks -> {{-5Pi, 0, 5Pi}, Automatic}]FactorialSeries[Sin[x / 5], {x, 0, 2}](% /. Table[{x -> i}, {i, 0, 2}]) - Table[Sin[x / 5], {x, 0, 2}]//SimplifyNormal@Series[Sin[x / 5], {x, 1, 2}]Table[D[%, {x, i}], {i, 0, 2}] - Table[D[Sin[x / 5], {x, i}], {i, 0, 2}] /. x -> 1//SimplifyFactorialSeriesCoefficient[f_, {x_, x0_, n_, h_ : 1}] := (DifferenceDelta[f, {x, n, h}] /. x -> x0) / (h ^ n n!)FactorialPower[x,2]の係数:
FactorialSeriesCoefficient[3x ^ 2 + x + 1, {x, 0, 2}]FactorialSeriesCoefficient[Sin[x / 5], {x, 0, 2}]FactorialPower[x,n]の係数:
FactorialSeriesCoefficient[Sin[x / 5], {x, 0, n}]FactorialSeriesCoefficient[Exp[x], {x, 0, n}]確率と統計 (1)
離散確率分布のPDFはDifferenceDeltaを使って分布のCDFから計算することができる:
cdf = CDF[BernoulliDistribution[p], k]DifferenceDelta[%, k, Assumptions -> Element[k, Integers]]PDF[BernoulliDistribution[p], k + 1]//Simplify特性と関係 (7)
DifferenceDeltaは線形演算子である:
Subscript[, i](a f[i] + b g[i])Subscript[, i](f[i]g[i])f[i]Subscript[, i]g[i] + Subscript[, i]f[i]Subscript[, i]g[i]Simplify[%% - %]Subscript[, i](f[i]/g[i])(g[i]Subscript[, i]f[i] - f[i]Subscript[, i]g[i]/g[i]Subscript[, i]g[i])Simplify[%% - %]DifferenceDeltaはライプニッツ(Leibniz)の積の規則を満足する:
LeibnizDifference[f_, g_, {i_, n_}] := Underoverscript[∑, k = 0, n]Binomial[n, k](Subscript[, {i, k}]f) (Subscript[, {i, n - k}]Subscript[, {i, k}]g)LeibnizDifference[f[i], g[i], {i, 2}]DifferenceDelta[f[i]g[i], {i, 2}]Simplify[%% - %]DifferenceDeltaはSumの逆の操作である:
Subscript[∑, i]Subscript[, i]f[i]Subscript[, i]Subscript[∑, i]f[i]DifferenceDeltaはDiscreteShiftを使って表すことができる:
DifferenceDeltaShift[f_, {i_, n_}] := Underoverscript[∑, k = 0, n]Binomial[n, k](-1)^n - kSubscript[, {i, k}]fDifferenceDeltaShift[f[i], {i, 2}]DifferenceDelta[f[i], {i, 2}]DiscreteShiftはDifferenceDeltaを使って表すことができる:
DiscreteShiftDelta[f_, {i_, n_}] := Underoverscript[∑, k = 0, n]Binomial[n, k]Subscript[, {i, k}]fDiscreteShiftDelta[f[i], {i, 2}]DiscreteShift[f[i], {i, 2}]Simplify[%% - %]DifferenceDeltaはDと離散的に類似している:
(1/h)Subscript[, {x, 1, h}]f[x]Limit[%, h -> 0, Analytic -> True](1/h^2)Subscript[, {x, 2, h}]f[x]Limit[%, h -> 0, Analytic -> True]Differencesを使ってリスト要素の差分を計算する:
Table[Evaluate@DifferenceDelta[f[i], i], {i, 3}]Differences[Table[f[i], {i, 4}]]Table[Evaluate@DifferenceDelta[f[i], {i, 2}], {i, 3}]Differences[Table[f[i], {i, 5}], 2]DifferenceDeltaをDiscreteRatioによって表す:
DifferenceDelta[y[n], n] == (DiscreteRatio[y[n], n] - 1) y[n]//Simplifyテキスト
Wolfram Research (2008), DifferenceDelta, Wolfram言語関数, https://reference.wolfram.com/language/ref/DifferenceDelta.html.
CMS
Wolfram Language. 2008. "DifferenceDelta." Wolfram Language & System Documentation Center. Wolfram Research. https://reference.wolfram.com/language/ref/DifferenceDelta.html.
APA
Wolfram Language. (2008). DifferenceDelta. Wolfram Language & System Documentation Center. Retrieved from https://reference.wolfram.com/language/ref/DifferenceDelta.html
BibTeX
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