次方><P<0>x<0次方>+P<1>x<1次方>+……+P<n>x<n次方>+……
而我们还知道生成函数P的另一个形式,没错,就是积的形式,所以右边可以替换成下式。
P<n>x<n次方>≤1/×1/×1/……
将两边除以x<n次方>。
P<n><1/x<n次方>×1/×1/×1/……
右边的式子会比P<n>还要大,也就是上界的候补,但是无限积并不好处理,所以要将其限制在n枚的情况,要从下面的有限积思考。
P<n>≤1/x<n次方>×1/×1/×1/……1/
到这个不等式为止还算单纯,但是右边的积仍旧很难处理,这里要稍微动一下脑。
……我是这样想的,因为积很麻烦,所以想把它变成和,要怎么将积变成和呢?
10.7.2『第一个转角』将积变成和
「只要取对数就好了,取对数的话,就能将积变成和了。」我说。
「就是这样。」米尔迦回答。
◎◎◎
就是这样。
P<n>≤1/x<n次方>×1/×1/×1/……1/
将两边取对数,这里是『第一个转角』,我们从家里出发,从『找寻P<n>上界的道路』转到『找寻㏒<以e为底,P<n>>上界的道路』。蒂德菈,没问题吧?虽然细节的讨论也很重要,但是不能迷失了大方向。
㏒<以e为底,P<n>>≤㏒<以e为底,1/x<n次方>×1/×1/×1/……1/>
取了对数之后,积就变成和,会得到以下式子。
㏒<以e为底,P<n>>≤㏒<以e为底,1/x<n次方>>+㏒<以e为底,1/>+㏒<以e为底,1/>+㏒<以e为底,1/>+……+㏒<以e为底,1/>
长式子让人厌烦,用Σ来写吧,意思一样。
㏒<以e为底,P<n>>≤㏒<以e为底,1/x<n次方>>+Σ<k=1到n,㏒<以e为底,1/>>
在这里问题分成东西两条路,也就是『岔路』。之后还会回来,所以要将这里记好。
㏒<以e为底,P<n>>≤<以e为底,P<n>>≤
㏒<以e为底,1/x<n次方>>+Σ<k=1到n,㏒<以e为底,1/>>
西边的山丘↑东边的森林↑
往西边前进的话是山丘,往东边前进则是森林。
10.7.3『东边的森林』泰勒展开式
先看『东边的森林」吧。
『东边的森林』=Σ<k=1到n,㏒<以e为底,1/>>
东边的森林有n棵树木,现在要求构成『东边的森林』的『东边的树木』,也就是㏒<以e为底,1/>的上界。
现在的问题需要评估下面的函数。
『东边的树木』=㏒<以e为底,1/>
在思考的同时,令t=x<k次方>为函数f。
f=㏒<以e为底,1/>
要研究这个函数f,该怎么做比较好呢?你说说看,蒂德菈,该怎么找呢?
◎◎◎
「咦?我……吗?可是我还不太清楚㏒是什么……对不起。」
「这里有不知道的函数f,你看你,蒂德菈,不是『一辈子都不会忘』吗?」
「啊……泰勒展开式!」
「没错。」米尔迦说:「将f以泰勒展开式变回幂级数。」
◎◎◎
将f以泰勒展开式变回幂级数。
由于会用到对数函数的微分以及合成函数的微分,这里就只写出结果。
函数f=㏒<以e为底,1/>以泰勒展开式成为下列幂级数。
『东边的树木』=㏒<以e为底,1/>
=t<1次方>/1+t<平方>/2+t<立方>/2+……但是0<t<1
这里将t还原成xk,就可以得到『东边的树木』的幂级数展开。
㏒<以e为底,1/>=x<1k次方>/1+x<2k次方&g