Euler toplaması

Başlığın diğer anlamları için Euler (anlam ayrımı) sayfasına bakınız.

Euler toplamı, yakınsak ve ıraksak diziler için kullanılan bir toplam yöntemidir. Bir Σa_n dizisinin Euler dönüşümü bir değere yakınsıyorsa bu değer Euler toplamı olarak adlandırılır.

q ≥ 0 olmak koşuluyla Euler toplamı, (E, q) olarak gösterilen genel bir yöntemler kümesi içinde sayılabilir. (E, 0) olağan (yakınsak) toplamı belirtirken (E, 1) olağan Euler toplamını ifade etmektedir. Bu yöntemlerin tümü Borel toplamından güçsüzken q > 0 için Abel toplamıyla karşılaştırılamazlar.

Tanım

Euler toplamı, almaşık dizilerin yakınsaklığını hızlandırmak amacıyla kullanılmaktadır. Yöntem, ıraksak toplamların hesaplanmasını da olanaklı kılmaktadır.

$_{E_y}\, \sum_{j=0}^\infty a_j := \sum_{i=0}^\infty \frac{1}{(1+y)^{i+1}} \sum_{j=0}^i {i \choose j} y^{j+1} a_j= \lim_{n\to \infty} \sum_{j=0}^n a_j \cdot y^{j+1} \sum_{i=j}^n \frac {{i \choose j}}{(1+y)^{i+1}}$

Bu yöntem yineleme yoluyla uygulanamamaktadır. Bunun nedeni

$_{E_{y_1}}\sum \, _{E_{y_2}}\sum = \, _{E_{\frac{y_1 y_2}{1+y_1+y_2}}} \sum$

eşitliğinin sağlanıyor oluşudur.

Örnekler

• $P_k$ k dereceli bir polinom ise $\sum_{j=0}^\infty (-1)^j P_k(j) = \sum_{i=0}^k \frac{1}{2^{i+1}} \sum_{j=0}^i {i \choose j} (-1)^j P_k(j)$ eşitliği sağlanır. Euler toplamının burada yaptığı, bir sonsuz diziyi sonlu diziye dönüştürmektir.

• $p_k(j):= (j+1)^k$ gibi bir seçim, ifadeyi doğrudan Bernoulli sayılarına götürmektedir.

$\zeta(-k)= -\frac{B_{k+1}}{k+1}= \frac{1}{1-2^{k+1}}\sum_{i=0}^k \frac{1}{2^{i+1}} \sum_{j=0}^i {i \choose j} (-1)^j (j+1)^k$

Burada $k$ bir tamsayıyı, ζ ise Riemann zeta işlevini göstermektedir.

• $\sum_{j=0}^\infty z^j= \sum_{i=0}^\infty \frac{1}{(1+y)^{i+1}} \sum_{j=0}^i {i \choose j} y^{j+1} z^j = \frac{y}{1+y} \sum_{i=0} \left( \frac{1+yz}{1+y} \right)^i$

Uygun $y$ değerleri için dizi $\frac{1}{1-z}$'ye yakınsamaktadır.

Ayrıca bakınız

• Euler dönüşümü
• Borel toplamı
• Cesàro toplamı
• Lambert toplamı
• Abel ve Tauber kuramları
• Van Wijngaarden dönüşümü

Kaynakça

• İngilizce Vikipedi'deki 27.08.2009 tarihli Euler summation maddesi
• Korevaar, Jacob (2004). Tauberian Theory: A Century of Developments. Springer. ISBN 3-540-21058-X.
• Shawyer, Bruce & Bruce Watson (1994). Borel's Methods of Summability: Theory and Applications. Oxford UP. ISBN 0-19-853585-6.