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




 
 Вычислить сумму
Сообщение16.05.2012, 03:32 
Аватара пользователя
Имется ли "замкнутая" формула для вычисления суммы $\displaystyle\sum_i^n i^{i-1}$ или близкой по форме? Очень признателен за любые идеи.

 
 
 
 Re: Вычислить сумму
Сообщение16.05.2012, 09:12 
Вряд ли. Последний член доминирует. Разве что асимптотику м.б. возможно выписать.

 
 
 
 Re: Вычислить сумму
Сообщение16.05.2012, 09:19 
Аватара пользователя
JMH в сообщении #571540 писал(а):
Имется ли "замкнутая" формула для вычисления суммы $\displaystyle\sum_i^n i^{i-1}$ или близкой по форме? Очень признателен за любые идеи.
Указать пределы суммирования $\displaystyle\sum_{i=n-1}^n i^{i-1},$ после чего результат записывается легко. Как идея?

 
 
 
 Re: Вычислить сумму
Сообщение16.05.2012, 21:35 
Аватара пользователя
Идея хороша - абсолютно точный и совершенно бесполезный ответ 8-)
А если так: $\displaystyle\sum_{i=1}^n i^\alpha$, где $\alpha$ - произвольная целочисленная константа?

 
 
 
 Re: Вычислить сумму
Сообщение16.05.2012, 22:11 
Аватара пользователя
А это в любом курсе конечных разностей...

 
 
 
 Re: Вычислить сумму
Сообщение16.05.2012, 23:27 
Аватара пользователя
Т.е. посчитать можно только приближённо, так?

 
 
 
 Re: Вычислить сумму
Сообщение17.05.2012, 00:18 
Аватара пользователя
$1+2\approx 3$, в этом смысле приближенно, да.

 
 
 
 Re: Вычислить сумму
Сообщение17.05.2012, 03:21 
Аватара пользователя
Воспользовался "Исчислением конечных разностей" Гельфонда, нашёл следующее: $\displaystyle\sum_{x=0}^{n-1}x^s=\displaystyle\sum_{k=1}^{s+1}\frac{s!B_{s+1-k}}{k!(s+1-k)!}n^k$
При сравнимых $s$ и $n$, а именно это имеет место в моём случае, формула не даёт никакой выгоды. Замечу, что задача не учебная, а сугубо практическая; можно решать её в лоб - вычислить сумму в цикле, но как-то неэлегантно... да и ресурсов жалко - само вычисление производится тоже в цикле.

 
 
 
 Re: Вычислить сумму
Сообщение17.05.2012, 08:17 
Аватара пользователя
Нет, конечные разности тут (для второй задачи) дают точный ответ. А для первой...
Если достаточно приближённого решения - приблизить интегралом ("взять в вилку" двумя интегралами, сверху и снизу). Но боюсь, что они неберущиеся, хотя может оказаться, что их будет удобнее численно считать, чем сумму.
И, кстати, каковы порядки n? Если малы - то считайте просто суммируя. Если велики - суммируйте "с конца", несколько самых больших членов, отбрасывая меньшие.

 
 
 
 Re: Вычислить сумму
Сообщение17.05.2012, 21:42 
Аватара пользователя
$n$ может меняться от 1 до нескольких десятков, но поскольку значение результата в любом случае ограничено $2^{63}$, то Ваша последняя идея - то, что надо.
Спасибо!

 
 
 [ Сообщений: 10 ] 


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