Пређи на садржај

Корисник:МисаЗворник/превод2

Извор: Викикњиге

Овај списак математичких редова садржи формуле за коначне и бесконачне суме. Може се користити у комбинацији са другим средствима за процену сума.

Суме степена

[уреди]

Погледајмо Фаулхаберову формулу.

  • k=0mkn1=Bn(m+1)Bnn

Неколико првих вредности:

  • k=1mk=m(m+1)2
  • k=1mk2=m(m+1)(2m+1)6=m33+m22+m6
  • k=1mk3=[m(m+1)2]2=m44+m32+m24

Погледајмо зета константе.

  • ζ(2n)=k=11k2n=(1)n+1B2n(2π)2n2(2n)!

Неколико првих вредности:

Редови степена

[уреди]

Полилогаритми нижег реда

[уреди]

Коначне суме:

  • k=mnzk=zmzn+11z, (геометријски ред)
  • k=0nzk=1zn+11z
  • k=1nzk=1zn+11z1=zzn+11z
  • k=1nkzk=z1(n+1)zn+nzn+1(1z)2
  • k=1nk2zk=z1+z(n+1)2zn+(2n2+2n1)zn+1n2zn+2(1z)3
  • k=1nkmzk=(zddz)m1zn+11z

Бесконачне суме, важе за |z|<1:

  • Lin(z)=k=1zkkn

Наредне формуле су корисне за рекурзивно израчунавање полилогаритама нижег целобројног реда у затвореној форми:

  • ddzLin(z)=Lin1(z)z
  • Li1(z)=k=1zkk=ln(1z)
  • Li0(z)=k=1zk=z1z
  • Li1(z)=k=1kzk=z(1z)2
  • Li2(z)=k=1k2zk=z(1+z)(1z)3
  • Li3(z)=k=1k3zk=z(1+4z+z2)(1z)4
  • Li4(z)=k=1k4zk=z(1+z)(1+10z+z2)(1z)5

Експоненцијална функција

[уреди]

Однос тригонометријских, инверзних тригонометријских, хиперболичких и инверзних хиперболичких функција

[уреди]
  • k=0(1)kz2k+1(2k+1)!=sinz
  • k=0z2k+1(2k+1)!=sinhz
  • k=0(1)kz2k(2k)!=cosz
  • k=0z2k(2k)!=coshz
  • k=1(1)k1(22k1)22kB2kz2k1(2k)!=tanz,|z|<π2
  • k=1(22k1)22kB2kz2k1(2k)!=tanhz,|z|<π2
  • k=0(1)k22kB2kz2k1(2k)!=cotz,|z|<π
  • k=022kB2kz2k1(2k)!=cothz,|z|<π
  • k=0(1)k1(22k2)B2kz2k1(2k)!=cscz,|z|<π
  • k=0(22k2)B2kz2k1(2k)!=cschz,|z|<π
  • k=0(1)kE2kz2k(2k)!=sechz,|z|<π2
  • k=0E2kz2k(2k)!=secz,|z|<π2
  • k=1(1)k1z2k(2k)!=verz
  • k=1(1)k1z2k2(2k)!=havz[1]
  • k=0(2k)!z2k+122k(k!)2(2k+1)=arcsinz,|z|1
  • k=0(1)k(2k)!z2k+122k(k!)2(2k+1)=arcsinhz,|z|1
  • k=0(1)kz2k+12k+1=arctanz,|z|<1
  • k=0z2k+12k+1=arctanhz,|z|<1
  • ln2+k=1(1)k1(2k)!z2k22k+1k(k!)2=ln(1+1+z2),|z|1
  • k=2(karctanh(1k)1)=3ln(4π)2

Модификовани факторски имениоци

[уреди]
  • k=0(4k)!24k2(2k)!(2k+1)!zk=11zz,|z|<1[2]
  • k=022k(k!)2(k+1)(2k+1)!z2k+2=(arcsinz)2,|z|1[2]
  • n=0k=0n1(4k2+α2)(2n)!z2n+n=0αk=0n1[(2k+1)2+α2](2n+1)!z2n+1=eαarcsinz,|z|1

Биномни коефицијенти

[уреди]
  • (1+z)α=k=0(αk)zk,|z|<1
  • [3] k=0(α+k1k)zk=1(1z)α,|z|<1
  • [3] k=01k+1(2kk)zk=114z2z,|z|14, функција генерисања Каталанових бројева
  • [3] k=0(2kk)zk=114z,|z|<14, функција генерисања централног биномног коефицијента
  • [3] k=0(2k+αk)zk=114z(114z2z)α,|z|<14

Harmonic numbers

[уреди]
  • k=1Hkzk=ln(1z)1z,|z|<1
  • k=1Hkk+1zk+1=12[ln(1z)]2,|z|<1
  • k=1(1)k1H2k2k+1z2k+1=12arctanzlog(1+z2),|z|<1[2]
  • n=0k=02n(1)k2k+1z4n+24n+2=14arctanzlog1+z1z,|z|<1[2]
  • n=0x2n2(n+x)=xπ26H(x)

Тригонометријске функције

[уреди]

Суме синуса и косинуса расту по Фуријеовом реду.

  • k=1cos(kθ)k=12ln(22cosθ)=ln(2sinθ2),0<θ<2π
  • k=1sin(kθ)k=πθ2,0<θ<2π
  • k=1(1)k1kcos(kθ)=12ln(2+2cosθ)=ln(2cosθ2),0θ<π
  • k=1(1)k1ksin(kθ)=θ2,π2θπ2
  • k=1cos(2kθ)2k=12ln(2sinθ),0<θ<π
  • k=1sin(2kθ)2k=π2θ4,0<θ<π
  • k=0cos[(2k+1)θ]2k+1=12ln(cotθ2),0<θ<π
  • k=0sin[(2k+1)θ]2k+1=π4,0<θ<π,[4]
  • k=1sin(2πkx)k=π(12{x}), x
  • k=1sin(2πkx)k2n1=(1)n(2π)2n12(2n1)!B2n1({x}), x, n
  • k=1cos(2πkx)k2n=(1)n1(2π)2n2(2n)!B2n({x}), x, n
  • Bn(x)=n!2n1πnk=11kncos(2πkxπn2),0<x<1[5]
  • k=0nsin(θ+kα)=sin(n+1)α2sin(θ+nα2)sinα2
  • k=0ncos(θ+kα)=sin(n+1)α2cos(θ+nα2)sinα2
  • k=1n1sinπkn=cotπ2n
  • k=1n1sin2πkn=0
  • k=0n1csc2(θ+πkn)=n2csc2(nθ)[6]
  • k=1n1csc2πkn=n213
  • k=1n1csc4πkn=n4+10n21145

Рационалне функције

[уреди]
  • n=a+1an2a2=12H2a[7]
  • n=01n2+a2=1+aπcoth(aπ)2a2
  • n=0(1)nn2+a2=1+aπcsch(aπ)2a2
  • n=0(2n+1)(1)n(2n+1)2+a2=π4sech(aπ2)
  • n=01n4+4a4=18a4+π(sinh(2πa)+sin(2πa))8a3(cosh(2πa)cos(2πa))
  • Бесконачни ред било које рационалне функције у зависности од n може се свести на коначан низ полигама функција коришћењем делимичне декомпозиције[8]. Ова чињеница се такође може применити на коначне редове рационалних функција, омогућавајући да се резултат израчуна у константном времену чак и када ред садржи велики број чланова.

Експоненцијална функција

[уреди]
  • 1pn=0p1exp(2πin2qp)=eπi/42qn=02q1exp(πin2p2q)
  • n=eπn2=π4Γ(34)

Нумерички редови

[уреди]

Ови нумерички редови се могу добити додавањем бројева из горе наведених редова.

Наизменични хармонијски редови

[уреди]
  • k=1(1)k+1k=1112+1314+=ln2
  • k=1(1)k+12k1=1113+1517+19=π4

Суме реципрочних вредности факторијала

[уреди]
  • k=01k!=10!+11!+12!+13!+14!+=e
  • k=01(2k)!=10!+12!+14!+16!+18!+=12(e+1e)=cosh1
  • k=01(3k)!=10!+13!+16!+19!+112!+=13(e+2ecos32)
  • k=01(4k)!=10!+14!+18!+112!+116!+=12(cos1+cosh1)

Тригонометрија и π

[уреди]
  • k=0(1)k(2k+1)!=11!13!+15!17!+19!+=sin1
  • k=0(1)k(2k)!=10!12!+14!16!+18!+=cos1
  • k=11k2+1=12+15+110+117+=12(πcothπ1)
  • k=1(1)kk2+1=12+15110+117+=12(πcschπ1)
  • 3+42×3×444×5×6+46×7×848×9×10+=π

Реципрочне вредности тетраедарских бројева

[уреди]
  • k=11Tek=11+14+110+120+135+=32

Када важи Ten=k=1nTk

Експоненцијалне функције и логаритми

[уреди]
  • k=01(2k+1)(2k+2)=11×2+13×4+15×6+17×8+19×10+=ln2
  • k=112kk=12+18+124+164+1160+=ln2
  • k=1(1)k+12kk+k=1(1)k+13kk=(12+13)(18+118)+(124+181)(164+1324)+=ln2
  • k=113kk+k=114kk=(13+14)+(118+132)+(181+1192)+(1324+11024)+=ln2
  • k=11nkk=ln(nn1), то јест n>1

Напомена

[уреди]
  1. Weisstein, Eric W.. „Haversine“. MathWorld. Wolfram Research, Inc.. 
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 Wilf, Herbert R. (1994). generatingfunctionology. Academic Press, Inc. 
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 „Theoretical computer science cheat sheet“. 
  4. Calculate the Fourier expansion of the function f(x)=π4 on the interval 0<x<π:
    • π4=n=0cnsin[nx]+dncos[nx]
    {cn={1n(n odd)0(n even)dn=0(n)
  5. „Bernoulli polynomials: Series representations (subsection 06/02)“ Приступљено 2 June 2011. 
  6. Hofbauer, Josef. „A simple proof of 1 + 1/22 + 1/32 + ··· = Шаблон:Pi2/6 and related identities“ Приступљено 2 June 2011. 
  7. Sondow, Jonathan; Weisstein, Eric W.. „Riemann Zeta Function (eq. 52)“. 
  8. Abramowitz, Milton; Stegun, Irene (1964). „6.4 Polygamma functions“. Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables. Courier Corporation. стр. 260. ISBN 0-486-61272-4. 

Референце

[уреди]