主題
Search

前向差分


前向差分是由以下公式定義的有限差分

 Deltaa_n=a_(n+1)-a_n.
(1)

高階差分透過重複應用前向差分運算元獲得,

 Delta^ka_n=Delta^(k-1)a_(n+1)-Delta^(k-1)a_n,
(2)

因此

Delta^2a_n=Delta_n^2
(3)
=Delta(Delta_n)
(4)
=Delta(a_(n+1)-a_n)
(5)
=Delta_(n+1)-Delta_n
(6)
=a_(n+2)-2a_(n+1)+a_n.
(7)

一般來說,

 Delta_n^k=Delta^ka_n=sum_(i=0)^k(-1)^i(k; i)a_(n+k-i),
(8)

其中 (k; m) 是一個二項式係數 (Sloane and Plouffe 1995, p. 10)。

前向有限差分在 Wolfram 語言 中被實現為DifferenceDelta[f, i]。

牛頓前向差分公式a_n 表示為第 n 階前向差分之和

 a_n=a_0+nDelta_0+1/(2!)n(n+1)Delta_0^2+1/(3!)n(n+1)(n+2)Delta_0^3+...
(9)

其中 Delta_0^n 是從差分表中計算出的第一個第 n 階差分。此外,如果差分 a_m, Deltaa_m, Delta^2a_m, ..., 對於某個固定的 m 值是已知的,那麼第 n 項的公式由下式給出

 a_(n+m)=sum_(k=0)^n(n; k)Delta^ka_m
(10)

(Sloane and Plouffe 1985, p. 10)。


另請參閱

後向差分, 中心差分, 差分方程, 均差, 牛頓前向差分公式, 倒數差分

使用 探索

參考文獻

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, p. 877, 1972.Sloane, N. J. A. and Plouffe, S. The Encyclopedia of Integer Sequences. San Diego, CA: Academic Press, p. 10, 1995.

在 上被引用

前向差分

引用為

Weisstein, Eric W. "前向差分。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/ForwardDifference.html

學科分類