Q导数

来自testwiki
跳转到导航 跳转到搜索

Q导数也称为杰克逊导数,乃是一般导数Q模拟,由英国数学家Template:Le创立。

定义

函数f(x)的q-导数定义如下:

(ddx)qf(x)=f(qx)f(x)qxx.

或书写为 Dqf(x).


Dq=1xqdd(lnx)1q1,

当as q → 1时,化为寻常的导数, → ddx,


关系式

q-导数算符是一个线性算子:

Dq(f(x)+g(x))=Dqf(x)+Dqg(x).


Dq(f(x)g(x))=g(x)Dqf(x)+f(qx)Dqg(x)=g(qx)Dqf(x)+f(x)Dqg(x).


Dq(f(x)/g(x))=g(x)Dqf(x)f(x)Dqg(x)g(qx)g(x),g(x)g(qx)0.

g(x)=cxk. 则

Dqf(g(x))=Dqk(f)(g(x))Dq(g)(x).

q-导数 的本征值q-指数 eq(x).

与导数的关系

(ddz)qzn=1qn1qzn1=[n]qzn1

其中 [n]q 是n的 q括号

并且 limq1[n]q=n .

一个函数的n阶导数为:

(Dqnf)(0)=f(n)(0)n!(q;q)n(1q)n=f(n)(0)n![n]q!


f(z)=n=0f(n)(0)znn!=n=0(Dqnf)(0)zn[n]q!

例子

Dqsin(x)=sin(qx)sin(x)(q1)x

q derivative of sin(x)
q derivative of sin(x) 3D plot
q derivative of sin(x) 2D animation
q derivative of sin(x) density plot

Dqtanh(x)=tanh(qx)tanh(x)(q1)x

q derivative of tanh(x) animation
q derivative of tanh(x) 3D
q derivative of tanh(z) complex 3D
q derivative of tanh(z) 2D density

参见

参考文献

  • F. H. Jackson (1908), On q-functions and a certain difference operator, Trans. Roy. Soc. Edin., 46 253-281.
  • Exton, H. (1983), q-Hypergeometric Functions and Applications, New York: Halstead Press, Chichester: Ellis Horwood, 1983, ISBN 0853124914, ISBN 0470274530, ISBN 978-0470274538
  • Victor Kac, Pokman Cheung, Quantum Calculus, Universitext, Springer-Verlag, 2002. ISBN 0-387-95341-8

延伸阅读

Template:Q超几何函数