Sum

Sum[f,{i,imax}]

求和式 的值.

Sum[f,{i,imin,imax}]

i=i_(min) 开始求值.

Sum[f,{i,imin,imax,di}]

使用步长 di 求值.

Sum[expr,{i,{i1,i2,}}]

用连续值 i_(1), i_(2), .

Sum[f,{i,imin,imax},{j,jmin,jmax},]

求多重和式 的值.

Sum[f,i]

给出不定和 .

更多信息和选项

  • Sum[f,{i,imax}] 可被输入为 sum_(i)^(i_(max))f.
  • sum 可被输入为 sum\[Sum].
  • Sum[f,{i,imin,imax}] 可被输入为 sum_(i=i_(min))^(i_(max))f.
  • 在常规输入中,上下限应为 sum 的底标和顶标,而被嵌入其它文本中时为下标和上标.
  • Sum 用标准 Wolfram 语言迭代指定.
  • 迭代变量 i 被当作局部变量,相当于使用 Block.
  • 如果一个和式的范围是有限的,通常把 赋给一个由值组成的序列,对每个值计算 .
  • 在多重求和中,最外层变量的范围首先应被给定. »
  • 求和上下限不必是数. 它们可以是 Infinity 或符号表达式. » »
  • 如果通过相加有限项,还是不能得出结果,Sum 会尝试给出符号解,在这种情况下,f 首先进行符号运算.
  • 定义了不定和 ,以便相对于 i 的差给出 f. »
  • 定和不定总和可以以任何顺序混合使用. »
  • 下列选项可给予:
  • Assumptions $Assumptions参数的假设
    GenerateConditions False是否产生涉及参数条件的答案
    GeneratedParameters None如何命名产生的参数
    Method Automatic使用的方法
    Regularization None使用什么方案正规化
    VerifyConvergence True是否验证收敛
  • Regularization 的可能值包括 None"Abel""Borel""Cesaro""Dirichlet""Euler".{reg1,reg2,} 在多重和中,对不同的变量指定不同的方案.
  • Method->"method" 用指定的方法执行求和.
  • Method->{"strategy",Method->{"meth1","meth2",}} 使用方法 "methi",用指定的策略方法控制.
  • 可能的策略方法包括:
  • "SequentialFirstToSucceed"按顺序尝试每种方法,直到某一种成功
    "SequentialBestQuality"按顺序尝试每种方法,返回最好结果
    "ParallelFirstToSucceed"同时尝试每种方法,直到某一种成功
    "ParallelBestQuality"同时尝试每种方法,返回最好结果
    "IteratedSummation"使用迭代变量求和
  • 指定的方法包括:
  • Automatic自动选择的方法
    "HypergeometricTermFinite"特别有限超几何项求和
    "HypergeometricTermGosper"无限超几何项求和
    "HypergeometricTermPFQ"一般明确超几何项求和
    "HypergeometricTermZeilberger"明确超几何项求和
    "LevelCounting"基于水平集计数方案的求和
    "Logarithmic"对数系列求和
    "PeriodicFunction"周期函数求和
    "PolyGammaHypergeometricSeries"多伽玛级数表示法求和
    "PolyGammaIntegralRepresentation"多伽玛积分表示法求和
    "PolyGammaSumByParts"多伽玛部分求和
    "Polynomial"多项式求和
    "PolynomialExponential"多项式指数总和
    "PolynomialTrigonometric"多项式三角求和
    "Procedural"程序地计算总和
    "QHypergeometricTermGosper"无限 q 超几何项求和
    "QHypergeometricTermZeilberger"明确 q 超几何项求和
    "QRationalFunction"q 有理函数求和
    "RationalExponential"有理指数总和
    "RationalFunction"有理函数求和
    "RationalTrigonometric"有理三角求和
    "TableLookup"基于查表求和
  • Sum 可完成标准参考手册中给出的所有求和.
  • SumStandardForm 中使用 输出.
  • Parallelize[Sum[f,iter]]ParallelSum[f,iter] 在所有子内核上并行计算 Sum[f,iter]. »

范例

打开所有单元关闭所有单元

基本范例  (6)

数值和:

符号和:

sum 输入 和用 输入下限,然后用 输入上限:

无穷和:

不定和:

j 上的多重和先执行:

范围  (45)

基本用途  (11)

在有限范围上的有限和:

使用步长2:

使用元素列表:

绘制序列和部分(或累积)和:

在有限范围上的多重和:

使用不同的步长:

绘制多变量序列和部分和的图线;

最外层的和限可能依靠内部变量:

列表和标准迭代范围的组合和:

迭代列表中的元素可以是任何表达式:

无限范围上的和:

无限范围上的多元和:

符号范围上的和:

不定和:

差相当于加数:

不定和的差为有限和:

多元不定和:

混合不定和有限和:

使用 GenerateConditions 获得答案是正确的的条件:

Refine 或简化导致的答案:

使用 Assumptions 直接提供对 Sum 的假设:

不定和可能不收敛:

使用 Regularization 给某些不定和分配一个有限值:

N 应用于未计算的和使用 NSum

不定和  (18)

表达式和一般函数的差:

多项式可以分为几个多项式的和:

分解多项式:

指数序列(几何级数):

基为2对求和象基为对积分一样发挥同样的作用:

FibonacciLucasL 是基于 GoldenRatio 的指数序列:

指数多项式可以用几个指数多项式来求和:

有理函数可以用有理函数和 PolyGamma 来求和:

一个有理函数的每个差分可以求和得到一个有理函数:

一般来说,答案涉及到 PolyGamma

可对每个有理函数进行求和:

一些有理指数函数可以用初等函数进行求和:

一般来说,答案涉及到特殊函数:

可对每个有理指数函数进行求和:

三角函数的多项式可以用三角函数求和:

乘以多项式:

乘以指数:

乘以指数和多项式:

超几何项序列:

对所有超几何项序列, DiscreteRatio 是有理数:

许多函数给出超几何项:

任何乘积是超几何项:

超几何项的差求和为超几何项:

一般需要另外的特殊函数:

对数求和:

某些 ArcTan 的总和可以用 ArcTan 来表达:

ArcCot 的总和也一样:

某些有指数的三角求和运用三角表达方式:

PolyGamma 和其他表达式的乘积:

HarmonicNumberZeta 有和 PolyGamma 序列类似的表现:

GammaRegularized 和:

BetaRegularized 和:

Q多项式函数:

多基的q多项式函数:

混合多基的q多项式函数:

Q有理函数:

一般情况下,需要 QPolyGamma 来表达答案:

双曲线函数的有理函数可以简化为q有理总和:

Q 超几何项:

完整序列一般化超几何项序列:

可对任何完整序列求和:

许多特殊函数是完整的:

周期序列:

定期乘以一个可求和序列:

折叠序列:

确定和  (14)

多项式求和仍为多项式:

多项式指数求和仍为多项式指数:

获得可求和的条件:

总可以对有理函数进行求和:

一般情况下,需要 RootSum 表达式:

某些有理指数函数求和为有理指数:

一般情况下,结果需要 LerchPhi

不定和往往更简单:

三角多项式可以用三角函数来求和:

乘以多项式:

乘以有理函数:

乘以指数:

多项式和有理函数的对数总是可以被求和:

在无限的情况下,也存在收敛性分析:

获得收敛性条件:

某些超几何项求和仍为超几何项:

一般情况下,需要 HypergeometricPFQ 函数:

PolyGamma 和其他表达式的乘积:

组合有理数和有理指数:

ZetaHarmonicNumber 与其他表达式的乘积:

这些通常称为欧拉和:

GammaRegularized 和:

BetaRegularized 和:

ChebyshevU 和:

ChebyshevT 和:

StirlingS1 和列,行,对角线一起乘以其他表达式:

StirlingS2 也同样:

周期序列乘以其他表达式:

不定和往往更简单:

折叠和:

多项和  (2)

几个变量的初等函数:

双超几何项之和:

推广和延伸  (4)

按步长 2 求和:

对任意列表的元素求和:

双倍的无穷和:

ParallelSum 并行计算 Sum

Sum 可自动并行化,相当于使用 ParallelSum

选项  (7)

Assumptions  (1)

使用 Assumptions 对不定对数总和获得一个更简单的答案:

GenerateConditions  (1)

产生一个求和的收敛条件:

对参数 的某些值,在这个有理求和中的加数是奇异的:

GeneratedParameters  (1)

产生不定和的任意常量:

任意常量的默认值是 0

Method  (1)

不同的方法可能会产生不同的结果:

结果应该是相同的:

Regularization  (2)

许多求和可能不收敛:

通过使用 Regularization,许多求和可以给出答案:

每当求和收敛,正规化的价值是相同的:

VerifyConvergence  (1)

默认情况下,执行收敛测试:

没有收敛测试,发散的求和可能会返回一个答案:

应用  (8)

高中代数  (1)

找到自然数幂求和的表达式:

验证一个众所周知的恒等式:

计算有限几何级数的总和:

大学微积分  (1)

计算无限几何级数的总和:

找到一个幂级数的总和和收敛半径:

帕斯卡尔三角形  (1)

研究帕斯卡尔三角形的属性:

对帕斯卡尔三角形中任何行的数求和是2 的幂:

对帕斯卡尔三角形中任何行的数交替求和是 0:

对帕斯卡尔三角形中第 n 行的数的平方求和是 Binomial[2n,n]

概率和统计  (1)

泊松分布的均值和方差都等于泊松参数:

连续微积分  (1)

计算黎曼总和近似:

Pi 的近似值  (1)

用 Ramanujan 公式计算 π 的近似值:

Catalan 数   (1)

找到 CatalanNumber 的生成函数:

泰勒级数  (1)

构建函数的泰勒近似:

属性和关系  (10)

NSum 用数值方法计算和:

N 应用到为计算和上,等价用 NSum

DifferenceDelta 是不定求和的逆操作:

有限求和:

Sum 实际上求解一个特殊的微分方程,类似用 RSolve

可用几种求和变换包括 ZTransform

GeneratingFunction

ExponentialGeneratingFunction

Sum 使用 SumConvergence 创造无穷级数收敛的条件:

Series 计算有限幂级数的展开:

SeriesCoefficient 计算第 个幂级数系数:

FourierSeries 计算有限傅立叶级数展开:

Total 对一个列表中的元素求和:

Accumulate 产生一个列表的部分和:

可能存在的问题  (4)

求和可能不收敛:

使用 Regularization 可能给出一个有限值:

上求和极限假设为从下极限的一个整数距离:

使用 GenerateConditions 得到明确的假设:

该示例给出 的阈值之上的非预期结果:

由于第一个参数的符号计算,出现这种情况:

强加过程求和,以获得预期的结果:

或者,阻止符号化评估避免不正确的结果:

Sum 给出对这个范例的预期外的结果:

这是由于对 PrimeQ 的符号化估计的结果:

当总和被以 Primes 形式表达时,返回未估计的和:

巧妙范例  (1)

高斯函数的阶距表示为 EllipticTheta 函数:

Wolfram Research (1988),Sum,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/Sum.html (更新于 2019 年).

文本

Wolfram Research (1988),Sum,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/Sum.html (更新于 2019 年).

CMS

Wolfram 语言. 1988. "Sum." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. 最新版本 2019. https://reference.wolfram.com/language/ref/Sum.html.

APA

Wolfram 语言. (1988). Sum. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/Sum.html 年

BibTeX

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