不过本来就是为此定义出定数e的,会有这种结果也是理所当然。
利用『即使微分仍然不会改变』这个性质,在使用微分算子D后,可以用下面这个微分方程式表现。
De<x次方>=e<x次方>
到这里为止是关于连续世界的指数函数。
现在开始要进入离散世界,将接下来要求的离散世界的指数函数称为E(x),于是就会希望让E(x)具有『即使差分仍然不会改变』的性质,这个性质在使用差分算子Δ后,可以用下面式子表现,这次是差分方程式。
ΔE(x)=E(x)
以差分算子Δ的定义将左边展开。
E(x+1)-E(x)=E(x)
整理之后得到递推公式。
E(x+1)=2×E(x)
此递推公式对0以上的整数x会成立,这是函数E(x)的性质。当括号中减少1,就会对应乘2,这样就能简单地解开这个递推公式。
E(x+1)=2×E(x)
=2×2×E(x-1)代入E(x)=2×E(x-1)
=2×2×2×E(x-2)代入E(x-1)=2×E(x-2)
=2×2×2×2×E(x-3)代入E(x-2)=2×E(x-3)
=……
=2x+1×E(0)
最后得到这个式子。
E(x+1)=2x+1×E(0)
E(0)的性质要怎么定义呢?由于e<0次方>=1,所以定义成E(0)=1是很妥当的,由上式可得对应指数函数e<x次方>的函数E(x)定义如下。
E(x)=2x
所以就能做出以下的对应关系。
※※解答6-3(指数函数)
连续世界离散世界
e<x次方>2<x次方>
离散世界的指数函数是2的乘幂,不觉得对应地非常恰当吗?
6.4面往返于两个世界的旅程
在思考『微分差分』之后,这次换『积分和分』吧,这里只写出结果。
(JoyJ:以下部分很怪异,凭我的知识水平无法理解,因此基本照原样打出来,请海涵。即,此节内容与文本开头处的“TXT格式说明”不对应)
∫1=x←→∑1=x
∫t=x<平方>/2←→∑t=(x<2次递降阶乘>)/2
∫t<平方>=x<立方>/3←→∑t<2次递降阶乘>=(x<3次递降阶乘>)/3
.
∫t<n-1次方>=x<n次方>/n←→∑t<n-1次递降阶乘>=(x<n次递降阶乘>)/n
∫t<n次方>=x<n+1次方>/n+1←→∑t<n次递降阶乘>=(x<n+1次递降阶乘>)/(n+1)
在这里以∫代表全部的∫<x,0>,以∑代替全部的∑<x=1,t=0>,只是象征性的话,以下的对比是可能成立的。
D←→Δ
∫←→∑
如果以∫是罗马文字的S,∑是希腊文字的S来想的话,对比就更有意思了,连续的世界是罗马,离散的世界是希腊啊。
◎◎◎
……我回想着米尔迦的话,我们以连续世界的知识为基础,探索着离散的世界,与其说是追求严密的定义,不如说是追求合适的定义过程,思考对应微分的差分,并以此为基础思考对应xn的xn,再来以无法构成微分方程式的差分方程式找到对应e<x次方>的2x。
在两个世界不断来回的旅程让人感到无限自由,这种快乐到底是从那里来的呢?
听着米尔迦的话,让我觉得虽然我没有办法在她的『最近距离』,但是我希望至少能在她的『最近间隔』。
◎◎◎
先不管这个……
「米尔迦,刚才我说过的那个女孩,之后也会继续来问问题……」
「那个女孩?」
「我的学妹。」
「名字是?」
「蒂德菈,她之后也会继续来找我问问题……」
「……所以……我不能坐在你旁边了?」米尔迦边写笔记本边问。她并没有看我。
「咦?啊,不是不是,当然米尔迦什么时候要坐我旁边都行,要什么都可以,我只是想说不要再踢她椅子了……」
「我知道了。」米尔迦抬起头