具体数学-第5课(8种方法求和)

2020-03-24 09:55:29 浏览数 (1)

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今天继续讲求和的方法。 针对以下求和式,我们用8种方法来求解:

大家应该都已经背上了它的答案:

方法0

查表。 这就不用说了,很多文献都有现成的解,拿来直接用就行了。 再给大家推荐一个整数序列查询网站OEIS:The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences® (OEIS®)

方法1

猜答案,然后用数学归纳法证明。 这个也不多说了,前提是你得猜得出来,这题的公式还是很难猜的。

方法2

扰动法。 令

所以

解出

最终得到

可以看出,我们本来是要对

求和的,但是只要对

用扰动法求和即可,因为求和过程中

项会被抵消掉。

方法3

成套方法。 定义如下递归式:

由第2课可知,设解的形式为:

分别令

可以解出

再另

,可以得到

这时如果令

那么

方法4

积分法 求和式可以近似成积分

但是还少算了一部分误差,设为

,则有

解得

所以

其实这种方法就是把最高次直接给算出来了,低次项可以直接求和的。

方法5

扩展成二重指标求和

所以

方法6

用有限微分求和 微分的形式大家都知道,如下:

那如果我们定义

则有

似乎并不能和导数形式统一起来,用起来也不方便,那么我们定义一个新的函数,叫做下降阶乘幂:

同理还可以定义上升阶乘幂。 这个函数有一个很好的性质,那就是

那么和积分类似,有

所以

因为有

所以

同样可以得到

下降阶乘幂还有很多好用的性质,下节课继续。

方法7

生成函数。 以后章节会讲。

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