《具体数学》习题求助
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  • 发布时间2022/1/26 18:13
  • 上次更新2023/10/28 10:51:34
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《具体数学》习题求助
65743
滑稽的小宫楼主2022/1/26 18:13

第二章习题的2.27:(P54)

计算 Δ(cx)\Delta(c^{\underline x}),并用它来推导 k=1n(2)k/k\sum_{k=1}^n(-2)^{\underline k}/k 的值

答案我看懂了,下面是我的方法:(分部求和法)

首先可以求出:

Δ(cx)=c(c1)(c2)(cx)c(c1)(cx+1)=cx(cx1)=cx+2cx\Delta (c^{\underline x})=c(c-1)(c-2)\cdots(c-x)-c(c-1)\cdots(c-x+1)=c^{\underline x}(c-x-1)=\frac{c^{\underline {x+2}}}{c-x}

因此有

Δ(cx2)=cxcx+2\Delta (c^{\underline {x-2}})=\frac{c^{\underline x}}{c-x+2} cx=cx2(cx+2)+C\sum c^{\underline x}=c^{\underline {x-2}}(c-x+2)+C

尝试一下分部求和法:

f(x)=(x1)1,Δg(x)=(2)xf(x)=(x-1)^{\underline {-1}},\Delta g(x)=(-2)^{\underline x}

可得 Δf(x)=(x1)2,g(x)=(2)x2(x)\Delta f(x)=-(x-1)^{\underline {-2}},g(x)=(-2)^{\underline {x-2}}(-x)

f(x)Δg(x)δx=f(x)g(x)g(x+1)Δf(x)δx=1x(x(2)x2)(2)x1(x1)1x(x+1)δx=(2)x2(2)(3)(2x+1+1)1xδx=(2)x2+(2)x2δx=(2)x2+(2)x4(2x)+C1kn=1n+1f(x)Δg(x)δx=(2)x2+(2)x4(2x)+C1n+1=(2)n1+(2)n3(1n)1=(2)(3)(n)+(2)(3)(2n)(1n)1=(1)nn!+(1)n2(n1)!1\begin{aligned} \sum f(x)\Delta g(x)\delta x&=f(x)g(x)-\sum g(x+1)\Delta f(x)\delta x\\ &=\frac{1}{x}(-x(-2)^{\underline {x-2}})-\sum (-2)^{\underline {x-1}}(-x-1)\frac{-1}{x(x+1)}\delta x\\ &=-(-2)^{\underline {x-2}}-\sum(-2)(-3)\cdots(-2-x+1+1)\frac{1}{x}\delta x\\ &=-(-2)^{\underline {x-2}}+\sum(-2)^{\underline {x-2}}\delta x\\ &=-(-2)^{\underline {x-2}}+(-2)^{\underline {x-4}}(2-x)+C\\ \sum_{1\leq k\leq n}&=\sum\nolimits_{1}^{n+1}f(x)\Delta g(x)\delta x\\ &=-(-2)^{\underline {x-2}}+(-2)^{\underline {x-4}}(2-x)+C\Big|_1^{n+1}\\ &=-(-2)^{\underline {n-1}}+(-2)^{\underline {n-3}}(1-n)-1\\ &=-(-2)(-3)\cdots (-n)+(-2)(-3)\cdots(2-n)(1-n)-1\\ &=(-1)^n n!+(-1)^{n-2}(n-1)!-1 \end{aligned}

但是到最后比答案多出来了中间那一项,怀疑是最后分部求和的问题,但是看了半个多小时没找出来,因此向各位大佬求助qwq。

2022/1/26 18:13
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