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


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Производная, приводящая к рекуррентному соотношению
Сообщение29.03.2013, 21:29 


29/03/13
25
Уважаемые коллеги!
Хотелось бы получить дельный совет с вычислением следующей производной $$d^p (\exp(-a/T))/d^p T$. Непосредственное вычисление для малых p, разумеется, не представляет труда, однако, хотелось бы все же получить формулу для произвольной степени. Соображения размерности, а так же непосредственная проверка для первых нескольких производных приводят к следующему выражению $$\sum_{z=1}^p k_{z}^p a^p T^{-p-z} \exp(-(a/T))$ для p>1. Дифференцируя, сумму и поигравшись с получившимися суммами, можно получить для коэффициентов следующее рекуррентное соотношение
$k_z^{p+1} = -k_{z}^p (p+z) + k_{z-1}^{p}$.
Однако, нельзя ли действовать здесь "по-честному" без угадывания вида решения и заодно избежать решения рекуррентной последовательности, к которой, я тоже не знаю как подступиться?

 Профиль  
                  
 
 Re: Производная, приводящая к рекуррентному соотношению
Сообщение29.03.2013, 21:54 
Заслуженный участник


08/04/08
8558
Nuflyn в сообщении #703195 писал(а):
можно получить для коэффициентов следующее рекуррентное соотношение
$k_z^{p+1} = -k_{z}^p (p+z) + k_{z-1}^{p}$.
Можно попытаться решить так: сделать подстановку $k_z^p=t_z^pP(p-z)$, причем $P(p-z+1)=(p+z)P(p-z)$. Тогда $P(z)$ легко вычисляется и остается решить рекуррентность $t_z^{p+1} = -t_{z}^p + t_{z-1}^{p}$, которая, скорее всего сводится к чему-то подобному биномиальным коэффициентам.
А как прямо вычислить не знаю (придумал глупый способ: разложить экспоненту в ряд, продифференцировать, умножить все на $e^{-\frac{a}{T}}$, останется только перемножить ряды)

 Профиль  
                  
 
 Re: Производная, приводящая к рекуррентному соотношению
Сообщение29.03.2013, 22:27 


29/03/13
25
Спасибо, только не совсем понятно из каких соображений выбран вид подстановки.

 Профиль  
                  
 
 Re: Производная, приводящая к рекуррентному соотношению
Сообщение30.03.2013, 08:55 
Заслуженный участник


08/04/08
8558
Nuflyn в сообщении #703228 писал(а):
Спасибо, только не совсем понятно из каких соображений выбран вид подстановки.
Прием, аналогичный приемам из Конкретной математики Кнута. Там было что-то вроде рекуррентного уравнения $a_{n+1}=(n+1)a_n+c_n$, $c_n$ известна, и тогда делалась подстановка $a_n=n! b_n$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Производная, приводящая к рекуррентному соотношению
Сообщение30.03.2013, 19:24 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


24/02/12
1842
Москва
Есть формула для производной сложной функции, eе можно найти в старых учебниках анализа или доказать самому по индукции ($k_i\geqslant0$):
$$
(f(g(x)))^{(p)}=\sum_{k_1+2k_2+\dots+pk_p=p}\frac{p!}{k_1!\dots k_p!}f^{(k_1+\dots+k_p)}(g(x))\left(\frac{g'(x)}{1!}\right)^{k_1}\dots\left(\frac{g^{(p)}(x)}{p!}\right)^{k_p}.
$$
Вас спасает то, что функции совсем простые.

 Профиль  
                  
 
 Re: Производная, приводящая к рекуррентному соотношению
Сообщение06.04.2013, 19:56 


29/03/13
25
Ну что ж, полагаю решение найдено, спасибо

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

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