2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Изменение порядка суммирования в кратных суммах
Сообщение12.09.2020, 18:36 


15/04/20
201
Читаю "Concrete Mathematics",там на моменте про изменение порядка суммирования в кратных суммах отдельно оговаривается случай, когда область изменения внутреннего индекса зависит от внешнего индекса.
Например, есть сумма: $\sum\limits_{j=1}^{n}\sum\limits_{k=j}^{n}a_{j,k}$
Авторы используют нотацию(скобку) Айверсона и показывают: $[1 \leqslant j \leqslant n][j \leqslant k \leqslant n] = [1 \leqslant j \leqslant k \leqslant n] = [1 \leqslant k \leqslant n][1 \leqslant j \leqslant k]$.
Таким образом $\sum\limits_{j=1}^{n}\sum\limits_{k=j}^{n}a_{j,k} = \sum\limits_{1 \leqslant j \leqslant k \leqslant n}a_{j,k}=\sum\limits_{k=1}^{n}\sum\limits_{j=1}^{k}a_{j,k}$.
Я не очень прочувствовал, почему это равенство верно, решил посмотреть на примерах с небольшими $k$ и $j$ и заметил, что если выписывать суммы построчно (одна строка - одно значение индекса внешней суммы), то получаются транспонированные диагональные "матрицы", почему?
Я проверил с помощью таблицы истинности, что равенства, касающиеся скобок Айверсона, действительно верны, но всё равно осадочек какой-то остался. Может кто-то из форумчан сможет по-другому объяснить мне это "правило" действия с кратными суммами?

 Профиль  
                  
 
 Re: Изменение порядка суммирования в кратных суммах
Сообщение12.09.2020, 18:41 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
12519
Заштрихуем треугольник вертикальными отрезками. А теперь - горизонтальными. О, чудо, площадь не изменилась!

 Профиль  
                  
 
 Re: Изменение порядка суммирования в кратных суммах
Сообщение13.09.2020, 16:45 
Заблокирован


16/04/18

1129
С именем Дирихле связывают перестановку пределов только в интеграле по треугольнику, или в суммах тоже?

 Профиль  
                  
 
 Re: Изменение порядка суммирования в кратных суммах
Сообщение13.09.2020, 17:13 
Заслуженный участник


20/12/10
9062
novichok2018 в сообщении #1483071 писал(а):
С именем Дирихле связывают перестановку пределов ... в интеграле
Дирихле? Что-то я об этом впервые слышу. По-моему, соответствующие теоремы безымянны. Но, правда, я давненько не заглядывал в учебники по матану.

 Профиль  
                  
 
 Re: Изменение порядка суммирования в кратных суммах
Сообщение13.09.2020, 19:09 
Заблокирован


16/04/18

1129
Фихтенгольц, третий том, с. 158: доказанная формула обычно связывается с именем Дирихле...

 Профиль  
                  
 
 Re: Изменение порядка суммирования в кратных суммах
Сообщение13.09.2020, 19:28 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
12519
Соотношения подобного рода, достойные отдельного наименования, обычно ассоциируются с фамилией Фубини.

 Профиль  
                  
 
 Re: Изменение порядка суммирования в кратных суммах
Сообщение13.09.2020, 19:32 
Заблокирован


16/04/18

1129
Фубини - это общая формула сведения двойного к повторным, по любым областям. В треугольнике с упомянутым здесь штрихованием вертикальным или горизонтальным - Дирихле.

 Профиль  
                  
 
 Re: Изменение порядка суммирования в кратных суммах
Сообщение13.09.2020, 20:25 


15/04/20
201
Утундрий в сообщении #1482923 писал(а):
Заштрихуем треугольник вертикальными отрезками. А теперь - горизонтальными. О, чудо, площадь не изменилась!

Ваше сообщение не добавило ясности, потому что штрихи как-то не сопоставляются с двойной суммой. Но я придумал для себя другое объяснение(впрочем, в книге оно приводится, как пример, но не как объяснение) : рассмотреть следующую матрицу $$\begin{pmatrix}
 a_1a_1& ... & a_1a_k\\ 
 ...&  ...&... \\
 a_ja_1& ... & a_ja_k
\end{pmatrix}$$

 Профиль  
                  
 
 Re: Изменение порядка суммирования в кратных суммах
Сообщение14.09.2020, 02:14 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10909
Crna Gora
VoprosT в сообщении #1483104 писал(а):
Ваше сообщение не добавило ясности
Не может быть, чтобы не добавило!

А так?
Изображение
В варианте слева каждому $j$ (внешнему индексу) соответствует строка — жёлтая полоска.
Внутренние суммы — это суммы по жёлтым полоскам. А внешняя сумма собирает их вместе.

В варианте справа каждому $k$ (внешнему индексу) соответствует столбец — розовая полоска.
Внутренние суммы — это суммы по розовым полоскам. А внешняя сумма собирает их вместе.

 Профиль  
                  
 
 Re: Изменение порядка суммирования в кратных суммах
Сообщение14.09.2020, 07:41 
Заблокирован


16/04/18

1129
Красивое и наглядное объяснение для сумм, ранее подобный рисунок встречал только для интегралов. Спасибо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Изменение порядка суммирования в кратных суммах
Сообщение14.09.2020, 09:41 


15/04/20
201
svv в сообщении #1483145 писал(а):
VoprosT в сообщении #1483104 писал(а):
Ваше сообщение не добавило ясности
Не может быть, чтобы не добавило!

А так?
Изображение
В варианте слева каждому $j$ (внешнему индексу) соответствует строка — жёлтая полоска.
Внутренние суммы — это суммы по жёлтым полоскам. А внешняя сумма собирает их вместе.

В варианте справа каждому $k$ (внешнему индексу) соответствует столбец — розовая полоска.
Внутренние суммы — это суммы по розовым полоскам. А внешняя сумма собирает их вместе.


Большое спасибо!

 Профиль  
                  
 
 Re: Изменение порядка суммирования в кратных суммах
Сообщение15.09.2020, 08:44 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/01/13
12065
Казань
VoprosT
Вы зачем цитируете такие большие куски текста? Используйте кнопку "вставка" вместо "цитата"
Кстати, в последнем сообщении достаточно было щелкнуть на нике автора, мне кажется.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 12 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group