Diference
Definice 3.3. Operátor (první) diference (vpřed) přiřadí posloupnosti posloupnost definovanou vztahem
Je-li pak také pro libovolné
Z definice operátorů diference a posunu plyne, že
(18) |
nebo stručněji
Operátory posunu a diference komutují na prostoru posloupností, tj. pro každou posloupnost platí
Pro libovolný index totiž platí
Věta 3.4. Operátor diference je surjektivní zobrazení, které není prosté. Zúžení na množinu kde je lineární a jeho jádrem je množina stacionárních posloupností.
Důkaz. Buď libovolná posloupnost, Pro každé položíme
Pak podle tvrzení Přípravné úvahy 2.24 platí
což znamená, že posloupnost je obrazem posloupnosti při zobrazení
Nechť je libovolná posloupnost. Pro každé položme Pak a Avšak pro libovolné platí
tedy
Nechť Pak
Nechť Pak tedy
Nechť tedy Pak pro každé platí tedy pro všechna je takže posloupnost je stacionární.
Poznámka 3.5. Z důkazu první části věty Přípravné úvahy 3.4 plyne
(19) |
pro libovolnou posloupnost a indexy
Druhou část věty Přípravné úvahy 3.4 lze přeformulovat: Pro libovolné posloupnosti se stejným definičním oborem a pro každé reálné číslo platí
(20) |
právě tehdy, když posloupnost je stacionární.
Z rovností Přípravné úvahy (20) bezprostředně plyne
Máme tedy formule pro diferenci součtu a rozdílu posloupností.
Věta 3.6.(Diference součinu a podílu posloupností). Buď a Pak platí
(21) |
Pokud pro každý index pak platí
(22) |
(23) |
Důkaz. První rovnost v Přípravné úvahy (21) plyne z výpočtu
druhá z výpočtu
a třetí je důsledkem prvních dvou.
Nechť všechny členy posloupnosti jsou nenulové. Pak
což je první rovnost Přípravné úvahy (23). Z ní plyne rovnost Přípravné úvahy (22); z té a z rovností Přípravné úvahy (21) plynou zbývající rovnosti Přípravné úvahy (23).