Cesàro toplaması

Matematiksel çözümlemede Cesàro toplamı bir sonsuz diziye toplam değeri atamanın farklı bir yoludur. Bir dizi A toplamına yakınsıyorsa bu dizinin Cesàro toplamı da A olur. Cesàro toplamı, yakınsamayan dizilere de değer atayabilmektedir. Ne var ki, artı sonsuz değerine yönelen bir dizi hiçbir koşulda sonlu bir toplam değerine sahip olamayacaktır. Cesàro toplamı İtalyan çözümlemeci Ernesto Cesàro'nun (1859–1906) adını taşımaktadır. == Tanım == {an} bir dizi olmak kaydıyla :s_k = a_1 + \cdots + a_k ifadesinin :\sum_{n=1}^\infty a_n dizisinin k. kısmi toplamı olduğu varsayılsın. :\lim_{n\to\infty} \frac{s_1 + \cdots s_n}{n}= \lim_{n\to\infty} \frac{n a_1+ (n-1)a_2+ \cdots 1 a_n}{n} = A eşitliği sağlanıyorsa {an} dizisinin Cesàro toplamı A olur. == Örnekler == n ≥ 1 için an = (-1)n+1 koşulunun sağlandığı varsayılsın. Bu durumda {an} :1, -1, 1, -1, \ldots dizisi biçiminde ifade edilebilir. Böylece, kısmi toplamlar dizisi {sn} :1, 0, 1, 0, \ldots olur. Grandi dizisi olarak bilinen bu ifade yakınsamamaktadır. Öte yandan, {(s1 \+ ... + sn)/n} dizisinin terimleri :\frac{1}{1}, \,\frac{1}{2}, \,\frac{2}{3}, \,\frac{2}{4}, \,\frac{3}{5}, \,\frac{3}{6}, \,\frac{4}{7}, \,\frac{4}{8}, \,\ldots biçiminde yazılabilir ve :\lim_{n\to\infty} \frac{s_1 + \cdots + s_n}{n} = 1/2 eşitliği sağlanır. Bu, {an} dizisinin Cesàro toplamının 1/2 olduğunu göstermektedir. == (C, α) toplamı == Ernesto Cesàro 1890 yılında geniş bir toplam yöntemleri ailesi tanımlamıştır. n sıfırdan büyük bir tam sayı olmak koşuluyla (C, n) biçiminde ifade edilen bu yöntemlerden (C, 0) olağan toplamayı, (C, 1) ise yukarıda tanımlanan Cesàro toplamını belirtmektedir. Daha yüksek dereceli yöntemler şu biçimde tanımlanabilir: Bir Σan dizisi için :A_n^{-1}=a_n; A_n^\alpha=\sum_{k=0}^n A_k^{\alpha-1} büyüklükleri tanımlanır ve 1 + 0 + 0 + 0 + … dizisi için Enα, Anα değerine eşitlenir. Böylece, Σan'nin (C, α) toplamı :\lim_{n\to\infty}\frac{A_n^\alpha}{E_n^\alpha} olarak hesaplanır. Bu tanım, ilk toplam yönteminin \alpha kez yinelenmesiyle elde edilmektedir. Bu ifade aşağıdaki biçimde de yazılabilir. :(C,\alpha)-\sum_{j=0}^\infty a_j = \lim_{n\to\infty} \sum_{j=0}^n \frac a_j Daha genel anlamda, \alpha\in\mathbb{R}\setminus(-\mathbb{N}) olmak koşuluyla Anα :\sum_{n=0}^\infty A_n^\alpha x^n=\frac{\displaystyle{\sum_{n=0}^\infty a_nx^n}}{(1-x)^{1+\alpha}} dizisinin katsayılarından elde edilebiliyor ve Enα yukarıdaki gibi tanımlanıyorsa (gerçekte Enα, -1 - α üslü binom katsayılarını ifade etmektedir) Σ an'nin (C, α) toplamı yukarıdaki sonucu verir. (C, α)'nın tanımlı oluşu daha üst düzey toplamların da var olduğunu göstermektedir. Ayrıca, α > -1 ise an = o(nα) eşitliği de sağlanır. == Bir integralin Cesàro toplanabilirliği == α ≥ 0 olmak koşuluyla :\lim_{\lambda\to\infty}\int_0^\lambda\left(1-\frac{x}{\lambda}\right)^\alpha f(x)\, dx tanımlı ise \scriptstyle{\int_0^\infty f(x)\,dx} integralinin (C, α) toplamı tanımlı ve sonludur. Bu limit (tanımlıysa) integralin (C, α) toplamına eşittir. Dizi toplamına benzer biçimde, α=0 iken sonuç, belirsiz integralin yakınsaklığıdır. α=1 iken (C, 1) yakınsaklığı :\lim_{\lambda\to \infty}\frac{1}{\lambda}\int_0^\lambda\left\\{\int_0^xf(y)\, dy\right\\}\,dx limitine eşittir. Bu aynı zamanda kısmi integraller ortalamasının limitidir. Bir integral herhangi bir α ≥ 0 değeri için (C,α) toplamına sahipse bu integralin (C,β) toplamı tüm β > α değerleri için tanımlıdır. == Ayrıca bakınız == * Abel toplamı * Borel toplamı * Euler toplamı * Cesàro ortalaması * Iraksak dizi * Fejér kuramı * Riesz ortalaması * Abel ve Tauber kuramları * Silverman-Toeplitz kuramı == Notlar == == Kaynakça == * * * Kategori:Matematiksel analiz Kategori:Diziler ve seriler Kategori:Toplam yöntemleri