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部分和分の証明です。

部分和分の証明

部分和分の証明です。

更新日:

前進和分

合成関数の前進差分の公式
∆h(f⁡(x)⁢g⁡(x))∆hx=f⁡(x)⁢∆hg⁡(x)∆hx+∆hf⁡(x)∆hx⁢g⁡(x)+h⁢∆hf⁡(x)∆hx⁢∆hg⁡(x)∆hx
の両辺を和分して
f⁡(x)⁢g⁡(x)=∆h-1(f⁡(x)⁢∆hg⁡(x)∆hx)⁢∆hx+∆h-1(∆hf⁡(x)∆hx⁢g⁡(x))⁢∆hx+∆h-1(h⁢∆hf⁡(x)∆hx⁢∆hg⁡(x)∆hx)⁢∆hx
変形して
∆h-1(f⁡(x)⁢∆hg⁡(x)∆hx)⁢∆hx=f⁡(x)⁢g⁡(x)-∆h-1(∆hf⁡(x)∆hx⁢g⁡(x))⁢∆hx-∆h-1(h⁢∆hf⁡(x)∆hx⁢∆hg⁡(x)∆hx)⁢∆hx

後退和分

合成関数の後退差分の公式
∇h(f⁡(x)⁢g⁡(x))∇hx=∇hf⁡(x)∇hx⁢g⁡(x)+f⁡(x)⁢∇hg⁡(x)∇hx-h⁢∇hf⁡(x)∇hx⁢∇hg⁡(x)∇hx
の両辺を和分して
f⁡(x)⁢g⁡(x)=∇h-1(∇hf⁡(x)∇hx⁢g⁡(x))⁢∇hx+∇h-1(f⁡(x)⁢∇hg⁡(x)∇hx)⁢∇hx-∇h-1(h⁢∇hf⁡(x)∇hx⁢∇hg⁡(x)∇hx)⁢∇hx
変形して
∇h-1(f⁡(x)⁢∇hg⁡(x)∇hx)⁢∇hx=f⁡(x)⁢g⁡(x)-∇h-1(∇hf⁡(x)∇hx⁢g⁡(x))⁢∇hx+∇h-1(h⁢∇hf⁡(x)∇hx⁢∇hg⁡(x)∇hx)⁢∇hx

中心和分

合成関数の中心差分の公式
δh(f⁡(x)⁢g⁡(x))δhx=Mxf⁡(x)⁢δhg⁡(x)δhx+δhf⁡(x)δhx⁢Mxg⁡(x)
の両辺を和分して
f⁡(x)⁢g⁡(x)=δh-1(Mxf⁡(x)⁢δhg⁡(x)δhx)⁢δhx+δh-1(δhf⁡(x)δhx⁢Mxg⁡(x))⁢δhx
変形して
δh-1(Mxf⁡(x)⁢δhg⁡(x)δhx)⁢δhx=f⁡(x)⁢g⁡(x)-δh-1(δhf⁡(x)δhx⁢Mxg⁡(x))⁢δhx

完成した公式

∆h-1(f⁡(x)⁢∆hg⁡(x)∆hx)⁢∆hx=f⁡(x)⁢g⁡(x)-∆h-1(∆hf⁡(x)∆hx⁢g⁡(x))⁢∆hx-∆h-1(h⁢∆hf⁡(x)∆hx⁢∆hg⁡(x)∆hx)⁢∆hx
∇h-1(f⁡(x)⁢∇hg⁡(x)∇hx)⁢∇hx=f⁡(x)⁢g⁡(x)-∇h-1(∇hf⁡(x)∇hx⁢g⁡(x))⁢∇hx+∇h-1(h⁢∇hf⁡(x)∇hx⁢∇hg⁡(x)∇hx)⁢∇hx
δh-1(Mxf⁡(x)⁢δhg⁡(x)δhx)⁢δhx=f⁡(x)⁢g⁡(x)-δh-1(δhf⁡(x)δhx⁢Mxg⁡(x))⁢δhx
ただし
Mx⁡f⁡(x)=f⁡(x+h2)+f⁡(x-h2)2
Mx⁡g⁡(x)=g⁡(x+h2)+g⁡(x-h2)2