∥y−f(x)∥, 成立条件- 设精确问题为 y=f(x)。
- 若一个算法对每个允许输入都能把计算结果解释为邻近问题的精确解,且相对后向误差与 u 同阶,就称它后向稳定。
变量与应用
变量
- y
- 在“前向误差与后向误差”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- f
- 在“前向误差与后向误差”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- x
- 在“前向误差与后向误差”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把前向误差、后向误差与条件数整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:大量正负项抵消时分母很小,求和问题本身就可能病态;改变求和次序、从小到大累加或补偿求和可以减少算法误差,却不能恢复输入中原本不存在的精度。
- 推导:M10 · 浮点数、条件数与误差传播
dtd0(φ∘γ1)(t)=dtd0(φ∘γ2)(t), 成立条件- 设 p∈M,考虑所有满足 γ(0)=p 的光滑曲线 γ:(−ε,ε)→M。
- 切向量也可表成对光滑函数满足 Leibniz 法则的导子,但本章所有计算都从曲线速度出发,导数记号只作为该等价类在坐标基下的表示。
变量与应用
变量
- t
- 在“切向量与切空间”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- φ
- 在“切向量与切空间”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- γ1
- 用下标 1 区分 gamma 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- γ2
- 用下标 2 区分 gamma 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把浸入、嵌入和子流形整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:不能因为 S1 没有全局参数就否定这些映射的光滑性:逐点选择局部图即可。
- 推导:M15 · 流形、坐标图与切空间
TpS2=kerdFp={v∈R3:p⋅v=0}=p⊥. 成立条件- 同一结论也可由曲线得到:若 γ(0)=p 且 γ(t)∈S2,对 γ(t)⋅γ(t)=1 求导即有 p⋅γ˙(0)=0;反过来,每个 v⊥p 都是某条球面曲线在 p 的速度。
- p 是临界点当且仅当 e3 与所有 v⊥p 正交,即 e3∈(p⊥)⊥=span{p}。
变量与应用
变量
- Tp
- 用下标 p 区分 T 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- S
- 在“球面的切空间”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- dFp
- 用下标 p 区分 dF 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- v
- 在“球面的切空间”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- p
- 在“球面的切空间”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把切空间、微分形式和积分的协同整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:这个结论来自紧致性,而不是因为经纬线“在极点挤在一起”;后者只说明某一套坐标失效,不能排除其他单图候选。
- 推导:M15 · 拓扑与微分几何综合复习
E={z∈Ω:f(z)=g(z)} 成立条件- 设 Ω⊂C 是连通开集,f,g 在 Ω 上全纯。
- 若零点列在 a∈Ω 聚集,便只能有 h 在 a 的某邻域恒为零。
变量与应用
变量
- E
- 在“全纯函数恒等定理”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- z
- 在“全纯函数恒等定理”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- Ω
- 在“全纯函数恒等定理”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- f
- 在“全纯函数恒等定理”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- g
- 在“全纯函数恒等定理”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把保角映射和边界对应整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:正实轴与正虚轴分别被送到单位圆的两段边界;原点只属于边界,不必用 F′(0)=0 否定区域内部的保角性。
- 推导:M13 · 保角映射与解析延拓
f(a+h)=f(a)+∇f(a)Th+o(∥h∥). 成立条件- 局部模型把点和小增量映到近似变化;多重积分把区域上的密度映到总量;标量曲线或曲面积分把几何载体上的密度映到总量;功、环流与通量积分把带方向的场和有向载体映到带符号结果;积分定理则在满足正则性与取向条件时,把边界结果改写为内部微分量的积分。
- 设 f:Rn→R 在点 a 可微。
变量与应用
变量
- f
- 在“全微分、Hessian 与局部模型”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- a
- 在“全微分、Hessian 与局部模型”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- h
- 在“全微分、Hessian 与局部模型”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- o
- 在“全微分、Hessian 与局部模型”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把面积、体积和质量的多重积分模型整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:局部模型把点和小增量映到近似变化;多重积分把区域上的密度映到总量;标量曲线或曲面积分把几何载体上的密度映到总量;功、环流与通量积分把带方向的场和有向载体映到带符号结果;积分定理则在满足正则性与取向条件时,把边界结果改写为内部微分量的积分。
- 推导:M03 · 多变量微积分与向量分析综合复习
⟨f,g⟩w=∫abf(x)g(x)w(x)dx. 成立条件- 在 L2[−π,π] 中,标准化正弦族 {sin(nx)/π}n≥1 彼此正交,却不能表示非零偶函数。
- 同一对函数在普通内积下可能不正交,在带权内积下却正交。
变量与应用
变量
- f
- 在“权函数与正交性”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- g
- 在“权函数与正交性”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- w
- 在“权函数与正交性”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- a
- 在“权函数与正交性”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- b
- 在“权函数与正交性”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- x
- 在“权函数与正交性”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把施密特正交化和最佳平方逼近整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:在 L2[−π,π] 中,标准化正弦族 {sin(nx)/π}n≥1 彼此正交,却不能表示非零偶函数。
- 推导:M09 · 正交函数系与 Fourier 系数
G×X→X,(g,x)↦g⋅x, 成立条件- 若 φ(gK)=eH,则 g∈K,所以 gK=K;核平凡使它单射。
- 满足 e⋅x=x 与 (gh)⋅x=g⋅(h⋅x)。
变量与应用
变量
- G
- 在“群作用、轨道与稳定子”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- X
- 在“群作用、轨道与稳定子”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- g
- 在“群作用、轨道与稳定子”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- x
- 在“群作用、轨道与稳定子”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把群作用、轨道与稳定子整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:正文未把极限情形单列为独立公式;适用边界以本小节声明的定义域、假设和边界条件为限。
- 推导:M14 · 群同态、商群与群作用
热方程:ut=κuxx, 成立条件- 把热方程写成 κuxx−ut=0,在变量 (x,t) 的二阶主部中没有 utt,故属于抛物型;波动方程的 utt−c2uxx=0 为双曲型;Laplace 方程为椭圆型。
- 这三类方程最直观的差别体现在信息行为上:热扩散会平滑并衰减高频结构;波动以有限速度传播并在无耗散模型中保存能量;Laplace 方程没有时间方向,区域内部由整个边界共同约束。
变量与应用
变量
- ut
- 用下标 t 区分 u 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- κ
- 在“热、波动与 Laplace 方程”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- uxx
- 用下标 xx 区分 u 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把热方程的平滑与最大值原理整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:这三类方程最直观的差别体现在信息行为上:热扩散会平滑并衰减高频结构;波动以有限速度传播并在无耗散模型中保存能量;Laplace 方程没有时间方向,区域内部由整个边界共同约束。
- 推导:M09 · 热方程、波动方程与 Laplace 方程
P(∣Yn−Y∣>ε)⟶0, 成立条件- 平方根规律描述重复试验中的典型尺度:若希望标准差缩小到原来的一半,样本量通常需要扩大到四倍,而不是两倍。
- 有一个重要特例:若依分布极限是常数 c,则 Yndc 会推出 YnPc。
变量与应用
变量
- Yn
- 用下标 n 区分 Y 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- Y
- 构成联合分布或条件分布的第二个变量,单位:不适用
- ε
- 在“三种随机收敛”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把几乎处处收敛与强大数定律整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:有一个重要特例:若依分布极限是常数 c,则 Yndc 会推出 YnPc。
- 推导:M05 · 大数定律与中心极限定理
yn+1=yn+hf(tn,yn). 成立条件- “三种显式单步方法”采用该锚点正文给出的定义域、对象类型与记号约定。
变量与应用
变量
- yn+1
- 用下标 n+1 区分 y 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- yn
- 用下标 n 区分 y 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- h
- 在“三种显式单步方法”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- f
- 在“三种显式单步方法”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- tn
- 用下标 n 区分 t 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把多步法、刚性方程与自适应控制整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:不能只按函数调用数判断优劣:达到同一精度时,高阶方法通常允许更大步长;遇到刚性问题时,扩大显式方法的阶数也未必解除稳定性限制。
- 推导:M10 · 常微分与偏微分方程数值方法
成立条件- 设非空集合 A⊆R。
- 若 M∈R 满足每个 a∈A 都有 a≤M,则称 M 是 A 的上界。
变量与应用
变量
- s
- 在“上界、上确界与确界原理”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- A
- 在“上界、上确界与确界原理”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把单调收敛、嵌套区间与柯西列整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:以有理数逐位截断 2,所得数列的尾项可以任意接近,但极限不属于有理数。
- 推导:M12 · 实数完备性、紧致性与连续性
⟨S⟩=S⊆H≤G⋂H. 成立条件- 集合包含 0,且若 ma,mb∈mZ,则 ma−mb=m(a−b)∈mZ,所以 mZ≤Z。
- 任意族子群的交仍是子群,因此包含给定集合 S⊆G 的所有子群之交有意义。
变量与应用
变量
- S
- 在“生成子群与循环群”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- H
- 在“生成子群与循环群”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- G
- 在“生成子群与循环群”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把陪集、拉格朗日定理与指数整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:正文未把极限情形单列为独立公式;适用边界以本小节声明的定义域、假设和边界条件为限。
- 推导:M14 · 群、子群与循环结构
f(x)∼2a0+n=1∑∞(ancosnx+bnsinnx) 变量与应用
变量
- f
- 在“实形式傅里叶级数”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- x
- 在“实形式傅里叶级数”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- a0
- 用下标 0 区分 a 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- n
- 在“实形式傅里叶级数”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- an
- 用下标 n 区分 a 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- bn
- 用下标 n 区分 b 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
Ea:R→(0,∞),Ea(x)=ax 成立条件- 当 a>1 时,Ea 严格递增。
- 当 01;于是 ax=b−x,x 增大等价于 −x 减小,函数严格递减。
变量与应用
变量
- Ea
- 用下标 a 区分 E 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- x
- 在“实指数函数”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- a
- 在“实指数函数”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把对数恒等式及换底公式整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:a=1 时 1x 恒为 1,仍能形成常函数,但它没有覆盖正实数的反函数,不能作为对数的底。
- 推导:M01 · 指数函数、对数函数与复合函数
D(z0,R)={z:∣z−z0∣<R}. 成立条件- 若在某点 z1 收敛,则对所有 ∣z−z0∣<∣z1−z0∣ 都绝对收敛;若在某点发散,则更外侧不可能收敛。
- 若函数 f 在每一点附近都能写成某个收敛复幂级数,就称 f 解析。
变量与应用
变量
- z0
- 用下标 0 区分 z 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- R
- 在“收敛圆与解析函数”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- z
- 在“收敛圆与解析函数”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把解析函数的泰勒展开整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:级数中心、半径和有效区域是表示的一部分;不能把圆内等式越过最近的奇点继续代入。
- 推导:M13 · 幂级数、初等复函数与局部表示
∣an−L∣<ε, 成立条件- 例如 an=1/n 的前十项仍离零较远,但给定任意正误差,总能找到一个下标,从该项起所有项都落在零附近。
- 设 (an) 为实数列。
变量与应用
变量
- an
- 用下标 n 区分 a 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- L
- 在“数列收敛的 ε-N 定义”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- ε
- 在“数列收敛的 ε-N 定义”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把单调有界定理与极限夹逼整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:不存在有限极限的数列称为发散数列。
- 推导:M02 · 数列极限与收敛判据
L(θ;x)=pθ(x) 成立条件- 若参数为 k 维,常选 k 个能识别参数的矩方程。
- 若 η=h(θ) 为参数空间之间的一一映射,且 θ 最大化原似然,则 h(θ) 最大化按 η 改写的似然。
变量与应用
变量
- L
- 在“似然与最大似然估计”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- θ
- 在“似然与最大似然估计”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- pθ
- 用下标 theta 区分 p 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把估计量的偏差、方差与一致性整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:方法名称不能替代偏差计算。
- 推导:M06 · 点估计、充分性与信息量
Graph(T)={(x,Tx):x∈X}⊆X×Y. 成立条件- 若 T 还是单射,它就是连续线性双射。
- 设 X,Y 都是 Banach 空间,且线性算子 T:X→Y 定义在整个 X 上。
变量与应用
变量
- T
- 在“算子的图与闭图”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- x
- 在“算子的图与闭图”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- X
- 在“算子的图与闭图”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- Y
- 在“算子的图与闭图”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
T=T(X1,…,Xn) 成立条件- 若 X1,…,Xn 相对于同一 Pθ 独立同分布,则称它们为来自 Pθ 的容量为 n 的随机样本。
- 当同一抽样机制反复执行时,T 在 Pθ 下形成的概率分布称为 T 的抽样分布;该分布通常随 θ 与样本量 n 改变。
变量与应用
变量
- T
- 在“随机样本、统计量与抽样分布”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- X1
- 用下标 1 区分 X 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- Xn
- 用下标 n 区分 X 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把经验分布、次序统计量与抽样分布整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:的可测函数,它只能含样本和已知常数,不能含未知参数。
- 推导:M06 · 样本、统计量与抽样分布
Av=λv 变量与应用
变量
- v
- 非零特征向量,单位:不适用