Lompat ke isi

Jumlah taktentu

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung

Dalam matematika, operator jumlah taktentu atau operator antiselisih, dilambangkan sebagai x atau Δ1,[1][2][3] adalah operator linear, yang kebalikan dari operator selisih (atau selisih tentu) Δ. Ini berhubungan dengan operasi selisih maju sebagai integral tak tentu yang berhubungan dengan turunan. Demikian juga,

Δxf(x)=f(x).

Lebih eksplisit lagi, jika xf(x)=F(x), kemudian

F(x+1)F(x)=f(x)

Jika F(x) adalah solusi untuk persamaan fungsional ini untuk fungsi f(x), maka F(x)+C(x) untuk setiap fungsi periodik C(x) dengan periode 1. Demikian pula, setiap penjumlahan tak tentu mewakili keluarga pada fungsi. Maka, penyelesaiannya sama dengan pengembangan dari deret Newton adalah unik untuk ke konstanta aditif C. Penyelesaian yang unik ini mewakili perubahan deret berpangkat secara formal pada operasi anti-selisihː

Δ1=1eD1

Teorema Fundamental pada kalkulus diskrit

Penjumlahan tak hingga digunakan sebagai penjumlahan tentu dengan rumusː [4]

k=abf(k)=Δ1f(b+1)Δ1f(a)

Definisi

Rumus Penjumlahan Laplace

xf(x)=0xf(t)dtk=1ckΔk1f(x)k!+C

di mana ck=01Γ(x+1)Γ(xk+1)dx adalah bilangan Cauchy untuk jenis yang pertama atau disebut sebagai bilangan Bernoulli untuk Jenis Kedua.[5]

Rumus Newton

xf(x)=k=1(xk)Δk1[f](0)+C=k=1Δk1[f](0)k!(x)k+C

di mana (x)k=Γ(x+1)Γ(xk+1) adalah faktorial menurun.

Rumus Faulhaber

xf(x)=n=1f(n1)(0)n!Bn(x)+C,

persamaan pada ruas kanan adalah konvergen.

Rumus Mueller

Jika limx+f(x)=0, maka

xf(x)=n=0(f(n)f(n+x))+C.

Rumus Euler–Maclaurin

xf(x)=0xf(t)dt12f(x)+k=1B2k(2k)!f(2k1)(x)+C

Pilihan dengan suku konstanta

Sering kali, konstanta C pada jumlah tak tentu diperbaiki dengan kondisi berikut.

Misalnya

F(x)=xf(x)+C

Maka, konstanta C diperbaiki dengan kondisi

01F(x)dx=0

atau

12F(x)dx=0

Secara alternatif, penjumlahan Ramanujan digunakan sebagaiː

x1f(x)=f(0)F(0)

atau dengan 1

x1f(x)=F(1).[6]

Penjumlahan menurut bagian

Penjumlahan tak hingga dengan bagian tertentuː

xf(x)Δg(x)=f(x)g(x)x(g(x)+Δg(x))Δf(x)
xf(x)Δg(x)+xg(x)Δf(x)=f(x)g(x)xΔf(x)Δg(x)

Penjumlahan tentu berdasarkan bagian, yaitu:

i=abf(i)Δg(i)=f(b+1)g(b+1)f(a)g(a)i=abg(i+1)Δf(i)

Kaidah periode

Jika T adalah periode fungsi f(x), maka

xf(Tx)=xf(Tx)+C

Jika T adalah fungsi antiperiode f(x), yaitu f(x+T)=f(x), maka

xf(Tx)=12f(Tx)+C

Penggunaan alternatif

Beberapa penulis menggunakan frasa "jumlah tak tentu" untuk mendeskripsikan sebuah penjumlahan di mana tidak diberikan nilai numerik pada indeks atas.

k=1nf(k).

Dalam kasus seperti tersebut, perubahan ekspresi tertutup F(k) untuk penjumlahan adalah solusi untuk

F(x+1)F(x)=f(x+1)

disebut sebagai persamanan teleskop. Kebalikan dari operator selisih mundur . Berhubungan dengan operasi selisih maju menggunakan teorema fundanmental pada kalkulus diskrit yang dideskripsi sebelumnya.

Daftar jumlah tak tentu

Inilah daftar jumlah-jumlah tak tentu pada berbagai fungsi. Tidak setiap fungsi memiliki sebuah jumlah tak tentu yang dapat diekspresikan dalam hal fungsi dasar.

Antiselisih pada Fungsi rasional

xa=ax+C
xx=x22x2+C
xxa=Ba+1(x)a+1+C,a
di mana Ba(x)=aζ(a+1,x), yang digeneralisasikan ke orde polinomial Bernoulli yang sebenarnya.
xxa=(1)a1ψ(a1)(x)Γ(a)+C,a
di mana ψ(n)(x) adalah fungsi poligamma .
x1x=ψ(x)+C
di mana ψ(x) adalah fungsi digamma.
xBa(x)=(x1)Ba(x)aa+1Ba+1(x)+C

Antiselisih pada Fungsi eksponensial

xax=axa1+C

Terutama,

x2x=2x+C

Antiselisih pada fungsi logaritma

xlogbx=logbΓ(x)+C
xlogbax=logb(ax1Γ(x))+C

Antiselisih pada Fungsi Hiperbolik

xsinhax=12csch(a2)cosh(a2ax)+C
xcoshax=12csch(a2)sinh(axa2)+C
xtanhax=1aψea(xiπ2a)+1aψea(x+iπ2a)x+C
di mana ψq(x) adalah fungsi q-digamma .

Antiselisih pada fungsi trigonometri

xsinax=12csc(a2)cos(a2ax)+C,a2nπ
xcosax=12csc(a2)sin(axa2)+C,a2nπ
xsin2ax=x2+14csc(a)sin(a2ax)+C,anπ
xcos2ax=x214csc(a)sin(a2ax)+C,anπ
xtanax=ix1aψe2ia(xπ2a)+C,anπ2
di mana ψq(x) adalah fungsi q-digamma .
xtanx=ixψe2i(x+π2)+C=k=1(ψ(kππ2+1z)+ψ(kππ2+z)ψ(kππ2+1)ψ(kππ2))+C
xcotax=ixiψe2ia(x)a+C,anπ2

Antiselisih pada fungsi invers hiperbolik

xartanhax=12ln(Γ(x+1a)Γ(x1a))+C

Antiselisih pada fungsi invers trigonometri

xarctanax=i2ln(Γ(x+ia)Γ(xia))+C

Antiselisih pada fungsi khusus

xψ(x)=(x1)ψ(x)x+C
xΓ(x)=(1)x+1Γ(x)Γ(1x,1)e+C
di mana Γ(s,x) adalah fungsi gamma tidak kompleks.
x(x)a=(x)a+1a+1+C
di mana (x)a adalah faktorial menurun .
xsexpa(x)=lna(sexpa(x))(lna)x+C
(lihat fungsi eksponensial super)

Lihat pula

Bacaan lebih lanjut

Referensi

  1. sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
  2. On Computing Closed Forms for Indefinite Summations. Yiu-Kwong Man. J. Symbolic Computation (1993), 16, 355-376
  3. "If Y is a function whose first difference is the function y, then Y is called an indefinite sum of y and denoted Δ −1 y" Introduction to Difference Equations, Samuel Goldberg
  4. "Handbook of discrete and combinatorial mathematics", Kenneth H. Rosen, John G. Michaels, CRC Press, 1999,
  5. Bernoulli numbers of the second kind on Mathworld
  6. Éric Delabaere, Ramanujan's Summation, Algorithms Seminar 2001–2002, F. Chyzak (ed.), INRIA, (2003), pp. 83–88.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 28420775 (2025-11-12T06:22:52Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.