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求和符号和连乘符号

求和符号 ($\sum$)

普通书写方法

在数学中,我们经常需要求一个函数在一个连续区间上的和,因此我们定义了一个符号叫求和符号,其为 $\sum$,读作 $\sigma$(中文为西格玛)。

它的表示方法如下:

$$ \sum_{i=a}^b f(i)=f(i)+f(i+1)+f(i+2)+\ldots+f(b-1)+f(b) $$

$a$ 可以大于 $b$ 吗

当然是可以的,这种情况下求和就是倒过来的,也就是:

$$ \sum_{i=a}^b f(i)=f(a)+f(a-1)+f(a-2)+\ldots+f(b-2)+f(b-1)+f(b) $$

等价于 $\sum_{i=b}^a f(i)$

变量一定是 $i$ 吗?

不是的,很多时候还有 $j$ 和 $k$

求和符号的其他书写方法

比如:

$$ \sum_{i=0}^{\infty}f(i) $$ 这种情况下允许省略上界:

$$ \sum_{i=0}f(i) $$ 此外,有时候如果不写上下界也能清晰的表达出式子的意思,可以上下界都不写,或者只留迭代的变量:

$$ \sum_{}a=\sum_{i=1}^{n}a_i $$ $$ \sum_{i}\sum_{j}a_{ij} $$

求和符号的性质

由乘法分配律得:

$$ \sum_{i=a}^b f(i)k= k(\sum_{i=a}^b f(i)) $$

对于数列 $1,2,3,4,5,6,7$,它们的求和也就是 $\sum_{i=a}^b i$ 为:

$$ \sum_{i=a}^b i = \frac{1}{2}(b+1-a)(a+b) $$

证明略。

连乘符号 ($\prod$)

这没啥好讲的,和求和符号一样,只不过 $\sum$ 成了 $\prod$,加变乘。

也就是说 $\prod_{i=a}^b f(i)$ 等价于:

$$ f(a)\times f(a+1)\times f(a+2)\times \ldots \times f(b-1)\times f(b) $$

其中在 $a=1$,其等价于 $b!$。

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