Die Cauchy-Produktformel, auch Cauchy-Produkt oder Cauchy-Faltung, benannt nach dem französischen Mathematiker Augustin Louis Cauchy gestattet die Multiplikation unendlicher Reihen. Dabei handelt es sich um eine diskrete Faltung. Definition [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Sind und zwei absolut konvergente Reihen, dann ist die Reihe mit ebenfalls eine absolut konvergente Reihe und es gilt Die Reihe wird Cauchy-Produkt der Reihen und genannt. Cauchy produkt einer reihe mit sich selbst. Die Koeffizienten können als diskrete Faltung der Vektoren und aufgefasst werden. Schreibt man diese Formel aus, so erhält man: Bricht man diese Reihe bei einem gewissen Wert von ab, so erhält man eine Näherung für das gesuchte Produkt. Speziell für die Multiplikation von Potenzreihen gilt Beispiele [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Anwendung auf die Exponentialfunktion [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Als Anwendungsbeispiel soll gezeigt werden, wie sich die Funktionalgleichung der Exponentialfunktion aus der Cauchy-Produktformel herleiten lässt.
Der Vorteil bei endliche Summen ist, dass bei diesen die allgemeine Rechengesetze gelten (siehe Eigenschaften für Summe und Produkt). Wir können die Summanden des Produktes also beliebig ausmultiplizieren, vertauschen und Klammern setzen, um eine Summenformel der Form zu erhalten. 1. Versuch: Ausmultiplizieren der vollen Summequadrate [ Bearbeiten] Es gilt Andererseits gilt ebenso Vertauschung der Reihenfolge bei Doppelsummen Die beiden Doppelsummen bringen uns jedoch leider nicht weiter, da beide Summen von bis laufen, und wir ja eine kompakte Darstellung suchen. Cauchy-Produkt von Reihen - Mathepedia. Die innere Summe darf dafür nur bis laufen! :-( 2. Versuch: Dreieckssummen [ Bearbeiten] Der "Trick" beim Cauchy-Produkt ist es, nicht wie oben die vollen "Quadratsummen" zu betrachten, sondern nur die Reihenfolge der "Dreieckssummen" zu vertauschen: Vertauschung der Reihenfolge bei den Dreieckssummen Cauchy-Produktformel mit Beispiel [ Bearbeiten] Damit haben wir einen "heißen Kandidaten" für unsere Reihen-Produktformel gefunden!
Wenn in diesem Fall jedoch das Cauchy-Produkt konvergiert, dann stimmt sein Wert nach einem Satz von Abel mit dem Produkt der beiden Reihenwerte überein. Literatur Konrad Königsberger: Analysis 1. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-540-41282-4. Basierend auf einem Artikel in: Seite zurück © Datum der letzten Änderung: Jena, den: 13. 02. 2021
Um dagegen die Reihe ( c n) = ( a n) ( b n) (c_n) = \dfrac{(a_n)}{(b_n)} aufzufinden, bildet man ( c n) ⋅ ( b n) = ( a n) (c_n) \cdot (b_n) = (a_n) für unbekannte c n c_n und ermittelt diese mit Hilfe eines Koeffizientenvergleichs. So kann also die Mathematik definiert werden als diejenige Wissenschaft, in der wir niemals das kennen, worüber wir sprechen, und niemals wissen, ob das, was wir sagen, wahr ist. Bertrand Russell Anbieterkеnnzeichnung: Mathеpеdιa von Тhοmas Stеιnfеld • Dοrfplatz 25 • 17237 Blankеnsее • Tel. Cauchy-Produkt für Reihen – Serlo „Mathe für Nicht-Freaks“ – Wikibooks, Sammlung freier Lehr-, Sach- und Fachbücher. : 01734332309 (Vodafone/D2) • Email: cο@maτhepedιa. dе
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