부분 합계가 결국 취소 후 정해진 수의 항만 갖는 시리즈
수학 에서 텔레스코핑 시리즈 는 t = t = n - n + 1 {\ displaystyle t_{n}=a_{n}-a_{n+1}, 즉 시퀀스(n ) {\displaystyle (a_{n}}}) 의 연속된 두 항의 차이인 시리즈 다. [citation needed ]
따라서 부분 합계는 취소 후 (n ) {\displaystyle (a_{n}) 의 두 개의 용어로만 구성된다.[1] [2] 각 기간의 일부가 다음 기간의 일부로 취소되는 취소 기법은 차이의 방법 으로 알려져 있다.
예를 들어, 영상 시리즈
∑ n = 1 ∞ 1 n ( n + 1 ) {\displaystyle \sum _{n=1}^{\inflt }{\frac {1}{n(n+1)}}}} (프론적 숫자 의 일련의 왕복 )은 다음과 같이 단순화한다.
∑ n = 1 ∞ 1 n ( n + 1 ) = ∑ n = 1 ∞ ( 1 n − 1 n + 1 ) = 임이 있는 N → ∞ ∑ n = 1 N ( 1 n − 1 n + 1 ) = 임이 있는 N → ∞ [ ( 1 − 1 2 ) + ( 1 2 − 1 3 ) + ⋯ + ( 1 N − 1 N + 1 ) ] = 임이 있는 N → ∞ [ 1 + ( − 1 2 + 1 2 ) + ( − 1 3 + 1 3 ) + ⋯ + ( − 1 N + 1 N ) − 1 N + 1 ] = 임이 있는 N → ∞ [ 1 − 1 N + 1 ] = 1. {\displaystyle {\regated}\sum _{n=1}^{n1}{n1}^{n1}{n(n+1)}}}{n=1}:{n=1}^\sum _{n=1}\frac {1}-{n1}{n+1}\오른쪽) \{}&{}=\lim _{N\to \inflt }\sum _{n=1}^{N}\왼쪽({\frac {1}{n1}-{n1}-{n+1}\right)\\ \{}&,{}=\lim _{N\to \infty}\left\lbrack{\left(1-{\frac{1}{2}}\right)+\left({\frac{1}{2}}-{\frac{1}{3}}\right)+\cdots +\left({\frac{1}{N}}-{\frac{1}{N+1}}\right)}\right\rbrack \\{}&,{}=\lim _{N\to \infty}\left\lbrack{1+\left(-{\frac{1}{2}}와{\frac{1}{2}}\right)+\left(-{\frac{1}{3}}와{\frac{1}{3}}\right)+\cdots +\left(-{\frac{1}{N}}.+{\frac {1}{{N}\오른쪽)-{\frac {1}{{N+1}}\right\rbrack \\{}}=\lim _{N\flt \to \flput }\lbrack {1-{N+1}}\right\rback =1} \end{정렬}}}
대체적으로. 텔레스코핑 파워 시리즈. 합계 부호 ∑ {\textstyle \sum }에서 색인 n 은 1에서 m 로 변경된다. n 과 m 은 둘 다 자연수 라는 사실 이외에는 아무런 관계가 없다. 텔레스코핑 합계는 연속된 한 쌍의 항이 서로 취소되어 초기 항과 최종 항만 남게 되는 유한한 합이다.[3]
n {\ displaystyle a_{n}} 을(를) 숫자의 순서가 되도록 한다. 그러면.
∑ n = 1 N ( a n − a n − 1 ) = a N − a 0 {\displaystyle \sum _{n=1}^{N}\좌측(a_{n}-a_{n-1}\우측)=a_{N}-a_{0} n → 0 {\displaystyle a_{n}\오른쪽 화살표 0} 인 경우
∑ n = 1 ∞ ( a n − a n − 1 ) = − a 0 {\displaystyle \sum _{n=1}^{\infit }\왼쪽(a_{n}-a_{n-1}\오른쪽)=-a_{0}} 텔레스코핑 제품 은 연속된 용어가 분자로 분모를 취소하고 초기 용어와 최종 용어만 남기는 유한 제품이다.
n {\ displaystyle a_{n}} 을(를) 숫자의 순서가 되도록 한다. 그러면.
∏ n = 1 N a n − 1 a n = a 0 a N {\displaystyle \prod _{n=1}^{N}{\frac {a_{n-1}:{n-1}}={\frac {a_{0}}{a_{a_}}}{a_{n}}}}}{a_{a_{n_}}}}{n_{n_{n_}} N}}} n → 1 {\displaystyle a_{n}\오른쪽 화살표 1} 인 경우
∏ n = 1 ∞ a n − 1 a n = a 0 {\displaystyle \prod_{n=1}^{\inflt }{\frac {a_{n-1}{a_{n}}}=a_{0}}}}} 더 많은 예 많은 삼각함수 또한 표현을 차이점으로 인정하여 연속된 용어들 사이에 망원경으로 취소를 할 수 있다. ∑ n = 1 N 죄를 짓다 ( n ) = ∑ n = 1 N 1 2 csc ( 1 2 ) ( 2 죄를 짓다 ( 1 2 ) 죄를 짓다 ( n ) ) = 1 2 csc ( 1 2 ) ∑ n = 1 N ( cas ( 2 n − 1 2 ) − cas ( 2 n + 1 2 ) ) = 1 2 csc ( 1 2 ) ( cas ( 1 2 ) − cas ( 2 N + 1 2 ) ) . {\displaystyle {\begin{aigned}\sum _{n=1}^{N}\sin \left(n\오른쪽) &{}=\sum _{n=1}^{N}{\frac {1}{2}}\cSC \좌측({\frac {1}{2}}\우측)\좌측({\frac \{1}{2}}\우측)\신 \좌측({\frac {1}{1}\우측)\좌측(n\우측)\우측)\우측)\우측). \&{}={\frac{1}:{2}}\csc \좌({\frac {1}{2}}\우)\sum _{n1}^{N}\좌(\cos \좌)\cos \좌({\frac {2n-1}{2}}\우)-\좌({\frac {2n+1}{2}}\우)\우)\우)\우)\우)\우)\우)\ \&{}={\frac {1}{1}2}}\csc \좌측({\frac {1}{2}}\우측)\cos \좌측({\frac {1}{2}}\우측)-\cos \좌측({\frac {2N+1}{2}) }}\오른쪽)\오른쪽). \end{정렬}}} ∑ n = 1 N f ( n ) g ( n ) {\displaystyle \sum _{n=1}^{N}{f(n) \over g(n)}}} 여기서 f 와 g 는 지수를 부분 분수 로 나눌 수 있는 다항 함수 로서, 이 방법에 의해 합산을 인정하지 않을 것이다. 특히 한 사람이 가지고 있다. ∑ n = 0 ∞ 2 n + 3 ( n + 1 ) ( n + 2 ) = ∑ n = 0 ∞ ( 1 n + 1 + 1 n + 2 ) = ( 1 1 + 1 2 ) + ( 1 2 + 1 3 ) + ( 1 3 + 1 4 ) + ⋯ ⋯ + ( 1 n − 1 + 1 n ) + ( 1 n + 1 n + 1 ) + ( 1 n + 1 + 1 n + 2 ) + ⋯ = ∞ . {\displaystyle {\regated}\sum _{n=0}^{{n=0}}{{n+3}{{n+1)}{{n=0}}}={n=0}^{n=0}}}{n+1}{n+1}{n+2}}\frac {1}오른쪽) \\={}&\left({\frac {1}{1}}+{\frac {1}{2}}\right)+\left({\frac {1}{2}}+{\frac {1}{3}}\right)+\left({\frac {1}{3}}+{\frac {1}{4}}\right)+\cdots \\&{}\cdots +\left({\frac {1}{n-1}}+{\frac {1}{n}}\right)+\left({\frac {1}{n}}+{\frac {1}{n+1}}\right)+\left({\frac {1}{n+1}}+{\frac {1}{n+2}}\right)+\cdots \\={}&\infty .\end{aligned}}} 문제는 그 조건이 취소되지 않는다는 것이다. ∑ n = 1 ∞ 1 n ( n + k ) = H k k {\displaystyle \sum _{n=1}^{\inflat }{{n1}{n+k}}}={\frac {H_{k}}{k}}}}}} 여기서 H 는k k번째 고조파 수입니다 . 1/(k - 1) 이후 모든 약관이 취소됨. k ,m 과 k ≠ {\displaystyle \neq } m 를 양수로 한다. 그러면. ∑ n = 1 ∞ 1 ( n + k ) ( n + k + 1 ) . . . ( n + m − 1 ) ( n + m ) = 1 m − k ⋅ k ! m ! {\displaystyle \sum _{n=1}^{\inflt }{\frac {1}{(n+k)(n+k+1)... (n+m-1)(n+m)}={\frac {1}{m-k}\cdot {\frac {k! }}{m!}}}
확률론에서의 적용 확률론 에서 포아송 공정 은 가장 단순한 경우로 무작위 시간에 "발생"을 포함하며, 다음 발생까지의 대기 시간 은 기억력이 없는 지수 분포 를 가지며, 예상 값이 레에 비례하는 포아송 분포 를 갖는 임의의 시간 간격에서 "발생"의 횟수는 확률적 과정이다.시간 간격의 ngth X 를t 시간 t 이전의 "발생" 횟수로 하고, T 를x x번째 "발생"까지의 대기 시간으로 한다. 랜덤 변수 T 의x 확률밀도함수 를 구한다. 우리는 포아송 분포에 확률 질량 함수 를 사용하며, 이것은 다음과 같은 것을 알려준다.
Pr. ( X t = x ) = ( λ t ) x e − λ t x ! , {\displaystyle \Pr(X_{t}=x)={\frac {(\lambda t)^{x}e^{-\lambda t}}},} 여기서 λ은 길이의 모든 시간 간격에서의 평균 발생 수입니다. 사건 {X t ≥ x}이(가) 사건 x {T }, t}과(와) 같으므로 확률이 동일한지 확인하십시오. 직관적으로 t {\displaystyle t} 시간 전 에 최소한 x {\displaystyle x} 번 이상 어떤 일이 발생하면 x t h {\ displaystyle t} 에서 x t {\ displaystyle xth} 발생을 기다려야 한다. 그러므로 우리가 추구하는 밀도함수는
f ( t ) = d d t Pr. ( T x ≤ t ) = d d t Pr. ( X t ≥ x ) = d d t ( 1 − Pr. ( X t ≤ x − 1 ) ) = d d t ( 1 − ∑ u = 0 x − 1 Pr. ( X t = u ) ) = d d t ( 1 − ∑ u = 0 x − 1 ( λ t ) u e − λ t u ! ) = λ e − λ t − e − λ t ∑ u = 1 x − 1 ( λ u t u − 1 ( u − 1 ) ! − λ u + 1 t u u ! ) {\displaystyle {\begin{aligned}f(t)&{}={\frac {d}{dt}}\Pr(T_{x}\leq t)={\frac {d}{dt}}\Pr(X_{t}\geq x)={\frac {d}{dt}}(1-\Pr(X_{t}\leq x-1)) \\\\&{}={\frac {d}{dt}}\left(1-\sum _{u=0}^{x-1}\Pr(X_{t}=u)\right)={\frac {d}{dt}}\left(1-\sum _{u=0}^{x-1}{\frac {(\lambda t)^{u}e^{-\lambda t}}{u! }}}\오른쪽)\ \\\&{}=\\da e^{-\\da t}-e^{-\e^}\sum _{u=1}^{x-1}\frac\\\lambda ^{u-1}{u-1}:{u-1}:{u-1}:{u-1}{(u-1)! }}}-{\frac {\frac다 ^{u+1}t^{u}}{u! }}\오른쪽)\끝{정렬}} 총 망원경, 떠나는 것
f ( t ) = λ x t x − 1 e − λ t ( x − 1 ) ! . {\displaystyle f(t)={\frac {\frac ^{x}t^{x-1}e^{-\filda t}{(x-1)! }}.} 유사개념 텔레스코핑 제품 텔레스코핑 제품은 유한한 제품(또는 무한제품의 부분적인 제품)으로, 결국 한정된 수의 요인만이 될 수 있는 인수의 방법에 의해 취소할 수 있다.[4] [5]
예를[4] 들어 무한 제품
∏ n = 2 ∞ ( 1 − 1 n 2 ) {\displaystyle \prod _{n=2}^{\inflit }\좌측(1-{\\frac {1}{n^{2}}}\우측)} 으로 단순화하다.
∏ n = 2 ∞ ( 1 − 1 n 2 ) = ∏ n = 2 ∞ ( n − 1 ) ( n + 1 ) n 2 = 임이 있는 N → ∞ ∏ n = 2 N n − 1 n × ∏ n = 2 N n + 1 n = 임이 있는 N → ∞ [ 1 2 × 2 3 × 3 4 × ⋯ × N − 1 N ] × [ 3 2 × 4 3 × 5 4 × ⋯ × N N − 1 × N + 1 N ] = 임이 있는 N → ∞ [ 1 2 ] × [ N + 1 N ] = 1 2 × 임이 있는 N → ∞ [ N + 1 N ] = 1 2 × 임이 있는 N → ∞ [ N N + 1 N ] = 1 2 . {\displaystyle{\begin{정렬}\prod _ᆬ^ᆭ\left(1-{\frac{1}{n^{2}}}\right)&, =\prod _{n=2}^{\infty}{\frac{(n-1)(n+1)}{n^{2}}}\\&,=\lim _{N\to \infty}\prod _{n=2}^{N}{\frac{n-1}{n}};=\lim _{N\to \infty}\left\lbrack{{\frac{1}{2}}{\frac{2}{3}\times}\cdot{\frac{3}{4}}\times \times\prod _{n=2}^{N}{\frac{n+1}{n}}\\& \times.s\times{\f Rac{N-1}{N}}}\right\rbrack \times \left\lbrack{{\frac{3}{2}}\times{\frac{4}{3}}\times{\frac{5}{4}}\times \cdots \times{\frac{N}{N-1}}{\frac{N+1}{N}}}\right\rbrack \\&, =\lim _{N\to \infty}\left\lbrack{\frac{1}{2}}\right\rbrack \times \left\lbrack{\frac{N+1}{N}}\right\rbrack \\&, ={\frac{1}{2}}\times \times\lim _{N\to \infty}\l.eft\lbra ck {\frac {N+1}{N}}\right\rbrack \\&={\frac {1}{2}}\times \lim _{N\to \infty }\left\lbrack {\frac {N}{N}}+{\frac {1}{N}}\right\rbrack \\&={\frac {1}{2}}. \end{정렬}}}
기타 응용 프로그램 다른 응용 프로그램의 경우 다음을 참조하십시오.
참조 ^ 톰 M. 아포톨 , 미적분학, 제1권, 블레이즈델 출판사, 1962페이지 422-3페이지 ^ 브라이언 S. Thomson 및 Andrew M. Bruckner, 기본 Real Analysis, Second Edition , CreateSpace, 2008, 페이지 85 ^ Weisstein, Eric W. "Telescoping Sum" . MathWorld . Wolfram. ^ a b "Telescoping Series - Product" . Brilliant Math & Science Wiki . Brilliant.org. Retrieved 9 February 2020 . ^ Bogomolny, Alexander. "Telescoping Sums, Series and Products" . Cut the Knot . Retrieved 9 February 2020 .