
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).