重積分

重積分

執筆済 数学微分積分
∫∫Df(x,y)dxdy

多変数関数の積分。n 次元なら n 重。

逐次積分に分解する#

Fubini の定理により、(適当な条件のもとで) 1 変数ずつ順に積分してよい。

∫∫f=∫(∫fdx)dy

積分の順序も交換できる。ただし絶対収束が前提で、 条件収束の場合は順序で値が変わりうる。

変数変換#

∫Df(x)dx=∫D′f(g(u))|det⁡Jg|du

ヤコビ行列の行列式が 体積の伸縮率を補正する。極座標変換で r が出るのはこの因子。

次元の呪いが直撃する#

各軸を m 分割すると格子点は mn 個。 n=10、m=100 で 1020 点。 格子ベースの数値積分は高次元で使えない。

対してモンテカルロ法の誤差は 𝒪(1/N) で次元に依存しない。 高次元積分でモンテカルロが選ばれる決定的な理由。

どこで必要になるか#

参考文献#

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