Matematiksel seriler listesi

testwiki sitesinden
Gezinti kısmına atla Arama kısmına atla

Şablon:See also

Aşağıdaki matematiksel seriler listesi, sonlu ve sonsuz toplamlar için formüller içerir. Toplamları değerlendirmek için diğer araçlarla birlikte kullanılabilir.

Kuvvetler toplamı

Bkz. Faulhaber formülü.

  • k=0mkn1=Bn(m+1)Bnn

İlk birkaç değer şunlardır:

  • 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

Bkz. zeta sabitleri.

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

İlk birkaç değer şunlardır:

  • ζ(2)=k=11k2=π26 (Basel problemi)
  • ζ(4)=k=11k4=π490
  • ζ(6)=k=11k6=π6945

Kuvvet serileri

Düşük mertebeli polilogaritmalar

Sonlu toplamlar:

  • k=mnzk=zmzn+11z, (geometrik seri)
  • 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

Sonsuz toplamlar, |z|<1 için geçerli (bkz. polilogaritma):

  • Lin(z)=k=1zkkn

Aşağıdaki, düşük tam sayı mertebeli polilogaritmaları kapalı form içinde özyinelemeli olarak hesaplamak için yararlı bir özelliktir:

  • 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

Üstel fonksiyon

  • k=0zkk!=ez
  • k=0kzkk!=zez (bkz. Poisson dağılımı ortalaması)
  • k=0k2zkk!=(z+z2)ez (bkz. Poisson dağılımının ikinci momenti)
  • k=0k3zkk!=(z+3z2+z3)ez
  • k=0k4zkk!=(z+7z2+6z3+z4)ez
  • k=0knzkk!=zddzk=0kn1zkk!=ezTn(z)

burada; Tn(z) Touchard polinomlarıdır.

Trigonometrik, ters trigonometrik, hiperbolik ve ters hiperbolik fonksiyonlar ilişkisi

  • 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 (versine)
  • k=1(1)k1z2k2(2k)!=havz[1] (haversine)
  • 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

Değiştirilmiş faktöriyel paydalar

  • 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

Binom katsayıları

Harmonik sayılar

(Bkz harmonik sayılar, kendileri Hn=j=1n1j olarak tanımlanmıştır)

  • 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]

Binom katsayıları

Şablon:Ana

Trigonometrik fonksiyonlar

Sinüsler ve kosinüsler toplamı, Fourier serileri'nde ortaya çıkar.

  • 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

Rasyonel fonksiyonlar

  • n=a+1an2a2=12H2a[7]
  • n=01n2+a2=1+aπcoth(aπ)2a2
  • n=01n4+4a4=18a4+π(sinh(2πa)+sin(2πa))8a3(cosh(2πa)cos(2πa))
  • n'nin herhangi bir rasyonel fonksiyon'unun sonsuz bir serisi, burada açıklandığı gibi kısmi kesirlere ayrıştırma[8] kullanılarak poligama fonksiyonu'nun sonlu bir serisine indirgenebilir. Bu gerçek, rasyonel fonksiyonların sonlu serilerine de uygulanabilir ve seri çok sayıda terim içerdiğinde bile sonucun sabit zamanda hesaplanmasına izin verir.

Üstel fonksiyon

Nümerik seriler

Bu numerik seriler, yukarıda listelenen serilerdeki sayılar eklenerek bulunabilir.

Alternatif harmonik seriler

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

Faktöriyellerin tersinin toplamı

  • 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)

Trigonometri ve π

  • 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

Üçgensel sayıların tersi

  • k=11Tk=11+13+16+110+115+=2

Burada; Tn=k=1nk

Dörtyüzlüsel sayıların tersi

  • k=11Tek=11+14+110+120+135+=32

Burada; Ten=k=1nTk

Üstel ve logaritmalar

  • 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

Ayrıca bakınız

Şablon:Div sütunu

Şablon:Div sütunu-son

Notlar

Şablon:Kaynakça

Kaynakça

  1. Şablon:Web kaynağı
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 Şablon:Kitap kaynağı
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Şablon:Web kaynağı
  4. f(x)=π4 fonksiyonun Fourier açılımını 0<x<π aralığında hesaplayın:
    • π4=n=0cnsin[nx]+dncos[nx]
    {cn={1n(n tek)0(n çift)dn=0(n)
  5. Şablon:Web kaynağı
  6. Şablon:Web kaynağı
  7. Şablon:Web kaynağı
  8. Şablon:Kitap kaynağı