|
Artikel atau sebagian dari artikel ini mungkin diterjemahkan dari
Summation
di en.wikipedia.org.
Isinya masih belum akurat
, karena bagian yang diterjemahkan masih perlu diperhalus dan disempurnakan. Jika Anda menguasai bahasa aslinya, harap pertimbangkan untuk menelusuri referensinya dan menyempurnakan terjemahan ini. Anda juga dapat ikut bergotong royong pada
ProyekWiki Perbaikan Terjemahan
.
(Pesan ini dapat dihapus jika terjemahan dirasa sudah cukup tepat. Lihat pula:
panduan penerjemahan artikel
)
|
Dalam matematika,
notasi Sigma
adalah
penjumlahan
dari suatu urutan bilangan apa pun, hasilnya adalah jumlah atau total mereka. Selain bilangan, tipe nilai lainnya dapat dijumlahkan juga:
fungsi
,
vektor
,
matriks
,
polinomial
dan, secara umum, anggota dari semua jenis objek matematika di mana operasi yang dilambangkan "+" didiefinisikan.
Penjumlahan
tak hingga
disebut
deret tak hingga
. Mereka melibatkan konsep
limit
, dan tidak dipertimbangkan dalam artikel ini.
Penjumlahan dari urutan eksplisit dilambangkan sebagai suksesi penambahan. Sebagai contoh, penjumlahan
dilambangkan
, dan menghasilkan
, yaitu,
. Karena penambahan bersifat
asosiatif
dan
komutatif
, maka tidak perlu tanda kurung, dan hasilnya tidak tergantung pada urutan puncak. Penjumlahan dari urutan hanya satu elemen menghasilkan elemen ini sendiri. Penjumlahan dari urutan kosong (urutan dengan elemen nol) hasil, dengan konvensi, dalam 0.
Sangat sering, elemen-elemen dari suatu urutan didefinisikan, melalui pola reguler, sebagai
fungsi
tempat mereka dalam urutan. Untuk pola sederhana, penjumlahan dari deretan panjang dapat direpresentasikan dengan sebagian besar penjumlahan digantikan oleh elips. Sebagai contoh, penjumlahan dari 100 bilangan asli pertama dapat ditulis
. Jika tidak, penjumlahan dinotasikan dengan menggunakan notasi Σ, di mana
adalah
huruf Yunani Sigma
yang diperbesar. Sebagai contoh, jumlah bilangan bulat
alami pertama dilambangkan
.
Untuk penjumlahan panjang, dan penjumlahan dari panjang variabel (didefinisikan dengan elips atau notasi Σ), itu adalah masalah umum untuk menemukan
untuk hasilnya. Sebagai contoh,
.
Meskipun rumus seperti itu tidak selalu ada, banyak rumus penjumlahan telah ditemukan. Beberapa yang paling umum dan dasar tercantum dalam artikel ini.
Notasi
Notasi Kapital Sigma
Notasi matematis menggunakan simbol yang secara ringkas mewakili penjumlahan dari banyak istilah yang serupa: simbol penjumlahan,
, bentuk diperbesar dari
huruf Yunani
tegak huruf Yunani Sigma. Ini didefinisikan sebagai:
Dimana
adalah indeks penjumlahan;
adalah variabel yang diindeks yang mewakili setiap istilah dari jumlah;
adalah batas bawah penjumlahan, dan
adalah batas atas penjumlahan. "
" di bawah simbol penjumlahan berarti bahwa indeks saya mulai sama dengan
. Indeks,
, bertambah satu untuk setiap istilah berturut-turut, berhenti ketika
.
Ini dibaca "penjumlahan pada
dari
ke
".
Berikut adalah contoh yang menunjukkan penjumlahan
kuadrat
:
.
Penulisan informal terkadang menghilangkan definisi indeks dan batasan penjumlahan ketika ini jelas dari konteksnya, seperti pada:
Kita sering melihat generalisasi dari notasi ini di mana suatu kondisi logis sebarang disediakan, dan jumlah tersebut dimaksudkan untuk diambil alih semua nilai yang memenuhi kondisi tersebut. Berikut ini beberapa contoh umum:
adalah jumlah pada
untuk seluruh
bilangan bulat
dalam rentang yang ditentukan,
adalah jumlah pada
, untuk seluruh anggota
pada himpunan
.
adalah jumlah pada
, untuk seluruh bilangan bulat positif
membagi
.
Ada juga cara untuk menggeneralisasi penggunaan banyak notasi Sigma. Sebagai contoh,
Ini sama saja dengan
.
Notasi yang sama diterapkan ketika datang untuk menunjukkan
produk
dari suatu urutan, yang mirip dengan notasi Sigma, tetapi yang menggunakan operasi perkalian alih-alih penambahan (dan memberikan 1 untuk urutan kosong, bukan 0). Struktur dasar yang sama digunakan, dengan
, adalah
huruf kapital Pi Yunani
, menggantikan
.
Kasus Spesial
Dimungkinkan untuk menjumlahkan kurang dari 2 angka:
-
Jika penjumlahan memiliki satu penjumlahan
, maka jumlah yang dievaluasi adalah
.
-
Jika penjumlahan tidak memiliki penjumlahan, maka jumlah yang dievaluasi adalah
nol
, karena nol adalah
identitas
tambahan. Ini dikenal sebagai
jumlah kosong
.
Penjumlahan dapat didefinisikan secara rekursif sebagai berikut
.
Notasi Teorema Pengukuran
Dalam notasi teori
ukuran
dan
integrasi
, jumlah dapat dinyatakan sebagai
integral tentu
,
di mana
adalah himpunan bagian
bilangan bulat
dari
ke
, dan di mana
adalah
.
Kalkulus pada Perbedaan Hingga
Diberikan fungsi
yang didefinisikan atas bilangan bulat dalam
interval
, kita memiliki:
,
dimana:
adalah
turunan
dari fungsi
.
Contoh penerapan persamaan di atas adalah:
Dengan menggunakan
teorema binomial
, ini ditulis ulang sebagai:
.
Rumus di atas lebih umum digunakan untuk membalik dari
yang didefinisikan oleh
Dimana
adalah fungsi yang didefinisikan pada bilangan bulat tidak negatif. Jadi, mengingat fungsi
seperti itu, masalahnya adalah menghitung
antiselisih
dari
, yaitu fungsi
sedemikian rupa sehingga
, yaitu,
. Fungsi ini didefinisikan hingga penambahan konstanta, dan dapat dipilih sebagai:
Tidak selalu ada
untuk penjumlahan tersebut, tetapi
menyediakan formulir tertutup dalam kasus
dan, dengan
untuk setiap
fungsi polinomial
.
Aproksimasi oleh Integral Tentu
Banyaknya aproksimasi semacam itu dapat diperoleh dengan koneksi berikut antara notasi Sigma dan
integral
, yang berlaku untuk semua:
Peningkatan
fungsi
.
Penurunan
fungsi
Untuk perkiraan yang lebih umum, lihat
.
Untuk penjumlahan di mana penjumlahan diberikan (atau dapat diinterpolasi) oleh fungsi indeks yang dapat di
integrasi
kan, penjumlahan tersebut dapat diinterpretasikan sebagai
jumlah Riemann
yang terjadi dalam integral tentu yang sesuai.
.
karena sisi kanan adalah definisi batas untuk
dari sisi kiri. Namun, untuk penjumlahan tertentu
diperbaiki, dan sedikit yang bisa dikatakan tentang kesalahan dalam perkiraan di atas tanpa asumsi tambahan tentang
: jelas bahwa untuk fungsi berosilasi liar, jumlah Riemann dapat secara sebarang jauh dari
integral Riemann
.
Identitas
Rumus di bawah ini melibatkan jumlah terbatas; untuk
penjumlahan tak terhingga
atau penjumlahan terhingga pada ekspresi yang melibatkan
fungsi trigonometri
atau
fungsi transendental
lainnya, lihat
.
Identitas Umum
, (
distributif
)
, (
asosiatif
dan
komutatif
)
, (pergeseran indeks)
, untuk
bijeksi
dari himpunan terbatas
ke himpunan
(perubahan indeks); ini menggeneralisasi formula sebelumnya.
, (memecahkan jumlah, menggunakan
sifat asosiatif
).
, (varian dari rumus sebelumnya).
, (jumlah dari istilah pertama hingga yang terakhir sama dengan jumlah dari yang terakhir hingga yang pertama).
, (kasus rumus tertentu di atas).
, (
asosiatif
dan
komutatif
)
, (penerapan pada
asosiatif
dan
komutatif
)
, (memecahkan jumlah menjadi bagian yang ganjil dan genap, untuk indeks genap)
, (memecahkan jumlah menjadi bagian yang ganjil dan genap, untuk indeks ganjil)
, (
distributif
)
, (
distributif
yang memungkinkan
faktorisasi
)
, (
logaritma
suatu
produk
adalah jumlah dari faktor-faktor logaritma)
, (
eksponensial
dari jumlah adalah produk dari eksponensial pada penjumlahan)
Eksponen dan Logaritma pada Deret Aritmetika
, untuk setiap
yang tidak bergantung pada
.
, (jumlah dari perkembangan
aritmetika
yang paling sederhana, terdiri dari
bilangan asli pertama)
, (jumlah
bilangan asli
ganjil pertama).
, (jumlah
bilangan asli
genap pertama).
, (jumlah dari
logaritma
adalah logaritma produk)
, (jumlah kuadrat pertama, lihat
)
, (
Teorema Nicomachus
)
Lebih umum, terdapat
,
Dimana
melambangkan
bilangan Bernoulli
, dan
adalah
.
Indeks Penjumlahan dalam Eksponen
Dalam penjumlahan berikut,
diasumsikan berbeda dari
.
, (jumlah pada sebuah
deret geometri
)
, (kasus spesial untuk
)
, (
dikali turunan terhadap
pada deret geometri)
, (jumlah pada sebuah
)
Koefisien Binomial dan Faktorial
Artikel Utama:
Ada sangat banyak penjumlahan identitas yang melibatkan koefisien binomial (seluruh bab
dikhususkan hanya untuk teknik dasar). Beberapa yang paling mendasar adalah sebagai berikut.
Melibatkan Teorema Binomial
,
teorema binomial
, kasus spesial untuk
.
, kasusu spesial dimana
, dimana
, mengekspresikan jumlah pada
distribusi binomial
.
, nilai ketika
pada
turunan
terhadap
pada
teorema binomial
.
, nilai ketika
pada
antiturunan
terhadap
pada
teorema binomial
.
Melibatkan Permutasi
Dalam penjumlahan berikut,
adalah jumlah permutasi
dari
.
, dimana
menyatakan
.
Lainnya
Bilangan Harmonik
, (itu adalah
)
, (itu adalah
)
Pertumbuhan Rata-Rata
Berikut ini adalah
yang berguna (menggunakan notasi
theta
):c
, untuk
bilangan real
lebih besar daripada
.
, lihat
.
, untuk bilangan real
lebih besar daripada
.
, untuk bilangan real non-negatif
.
, untuk bilangan real non-negatif
,
.
, untuk bilangan real non-negatif
,
,
.
Lihat Pula
Catatan
-
^
Untuk penjelas, lihat
.
-
^
Untuk penjelas terinci pada notasi Sigma dan Aritmetika dengan penjumlahan, lihat Graham, Ronald L.; Knuth, Donald E.; Patashnik, Oren (1994). "Chapter 2: Sums".
Concrete Mathematics: A Foundation for Computer Science
(PDF) (2nd ed.). Addison-Wesley Professional. ISBN
978-0201558029
.
[
permanent dead link
]
-
^
Meskipun nama
tidak masalah (menurut definisi), orang biasanya menggunakan huruf dari tengah alfabet (
melalui
) untuk menunjukkan bilangan bulat, jika ada risiko kebingungan. Sebagai contoh, bahkan jika seharusnya tidak ada keraguan tentang interpretasi, itu bisa terlihat sedikit membingungkan bagi banyak matematikawan untuk melihat
daripada
dalam rumus di atas yang melibatkan. Lihat juga
.
Sumber
-
Handbook of Discrete and Combinatorial Mathematics
, Kenneth H. Rosen, John G. Michaels, CRC Press, 1999, ISBN 0-8493-0149-1
Bacaan lebih lanjut
-
Matematika SMA dan MA jilid 3B untuk Kelas XII Semester II Program IPA
. Sri Kurnianingsih. Jakarta: Esis. 2007.
ISBN 978-979-015-297-7
.