正文(22/36)

數學少女 1

「那我要回去了,你慢慢想吧。」

米爾迦上將手上的粉筆灰弄掉之後走向教室門口,接著她回頭對我說:

「先告訴你一件事。你的缺點就是不畫圖,數學可不是只有式而已。」

8.7兩個世界,四種演算

夜晚。

我在自己的房間里打開筆記本,思考著米爾迦的問題8-3。

是在離散的世界中,找出對應對數函數㏒<以e為底,>的函數問題。

以前調查指數函數的時候,解決了將De<次方>=e<次方>與ΔE()=E()互相對應的問題,成功地將微分方程式與差分方程式彼此對應。

這次就從對應對數函數的微分方程式開始吧。

我曾在書上看過對數函數㏒<以e為底,>的微分。

f()=㏒<以e為底,>

↓微分

f』()=1/

將『微分之後變成1/』這個性質,當成是滿足對數函數的微分方程式思考,由於1/也可以寫作<-1次方>,所以可以用『微分之後變成<-1次方>』表現,用米爾迦以前用過的微分運算元D來寫的話,就變成下列式子。

D㏒<以e為底,>=<-1次方>滿足對數函數的微分方程式。

以此類推,在離散世界對應㏒<以e為底,>的函數L()會滿足下面的差分方程式,並將平常的-1次方取代為遞降階乘的-1次方。

ΔL()=<-1次遞降階乘>滿足函數L()的差分方程式

不過之前和米爾迦討論的時候,只考慮到遞降階乘中n>0的狀況而已。

※※遞降階乘的定義(n為正整數)

=(-0)(-1)(-2)……(-(n-1))

咦?

「啊,說得也是。假如蒂蒂你不方便的話……」

↓↓

解答8-3

n=4,3,2,1的時候,會如同下面的式子。

×<-2次遞降階乘>除以(+3)的話會得到<-3次遞降階乘>。

H-H=1/(n+1)調和數H的遞推公式

<1次遞降階乘>=(-0)

微分D←對應→差分Δ

一如往常在回家的路上,我和蒂蒂並肩走向車站,我簡單地說明米爾迦的問題和我的成果。

※※對數函數與調和數的關係

「我從都宮那裡拿到免費的招待券,說不定值得去看看,你不喜歡嗎?」

米爾迦一如往常地將我的筆記本拿走開始寫上算式。

<-3次遞降階乘>=1/((+1)(+2)(+3))

×<2次遞降階乘>除以(-1)的話會得到<1次遞降階乘>。

連續世界的積分用dt寫會不會比較好?那離散世界……就需要δk了,啊,假定δk=1的話就能順利對應。

不過對於對數函數和調和數有什麼密切的關聯,還是沒什麼感覺。

右邊以-1的定義變成1/(+1),所以差分方程式會變成下面的式子。

『連續世界』『離散世界』

8.9.1折積

我們陷入短暫的沉默,只是向前漫步。

這樣的話,必須適當地考慮在n≤0的狀況要如何定義

※※兩個世界,四種運算

嗯,漂亮地整合起來了,調和數字於圖中的「和分Σ」,也就是說要回到左下的連續世界……啊,對了!㏒<以e為底,>微分的話會變成1/,也就是說將1/積分的話就會變成㏒<以e為底,>,好厲害,積分的倒數與和分的倒數……(內容加載失敗!請重載或更換瀏覽器)

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