DifferentialAlgebra[Is] - 微分環またはイデアルに関する多数のクエリーに対して true または false を返します
|
使い方
|
|
Is(keyword, ring_or_ideal)
Is(keyword, other, ring_or_ideal)
|
|
モデルの説明
|
|
•
|
このコマンドは DifferentialAlgebra パッケージの一部です。with(DifferentialAlgebra) コマンドの実行後に Is(...) の形式を使用して呼び出すことができます。また、DifferentialAlgebra[Is](...) の形式を使用して直接呼び出すことも可能です。
|
•
|
関数の呼び出し Is(keyword, ring_or_ideal) は、ring_or_ideal で表される微分環またはイデアルに関する多数のクエリーに対し、 true または false を返します。引数が 3 つの場合、呼び出し Is(keyword, other, ring_or_ideal) は、other に関して true または false を返し、微分環またはイデアル ring_or_ideal を枠組みとして持ちます。
|
•
|
引数を指定せずに Is を呼び出すことにより、導入された keywords を Maple ワークシート / ドキュメントの中で直接表示することができます。その場合、以下のように表示されます。
|
>
|
DifferentialAlgebra:-Is();
|
| (3.1) |
•
|
keyword のスペルを誤った場合、または、keyword の一部のみが渡される場合、既存のキーワードに対して一致検索が実行されます。一致結果が 1 つだけの場合は画面に警告メッセージが表示され、その一致結果を望ましいキーワードとみなして計算を続行します。一致結果が複数ある場合は、複数の一致候補がエラーメッセージの中に表示されます。
|
•
|
微分イデアルの計算に使用される微分環は微分イデアルに埋め込まれているため、微分環が期待されるすべてのケースにおいて、代わりに微分イデアルを渡すことが可能であり、埋め込み微分環が使用されることになります。
|
•
|
注意:以下のすべての keywords について、微分環が最後の引数になるものと期待される場合、微分イデアルを渡すことも可能です。その場合、埋め込み微分環が使用されます。
|
•
|
arbitrary, dependentvariable および independentvariable:渡された微分環の中で対応する型の変数が other である場合に true を返します。
|
•
|
autoreduced, coherent, differential, normalized, prime, primitive, squarefree:これらはすべて微分イデアル属性として可能なものです。そのため、Is は、渡されたイデアルが 1 番目の引数の keyword として示された対応する属性を有する場合に true を返します。イデアルが微分鎖のリストの場合、Is は、すべての微分鎖(各微分鎖が単一のイデアルとみなされます)が問い合わされた特性を有する場合に限りtrue を返します。
|
•
|
derivative::渡された微分環の従属変数の導関数が other がである場合に true を返します。
|
•
|
differentialring, ideal および regulardifferentialchain:ring_or_ideal が微分環、微分イデアル、または regular differential chainである場合に、それに応じて true を返します。
|
•
|
reduced:微分多項式または微分多項式のリストが、少なくとも 1 つの導関数に依存するとともに整数係数を有する必要がある微分多項式の別のリストの各要素に関して完全に簡約されている場合に、true を返します。関与するすべての微分多項式は 微分環の要素とみなされます。微分多項式 が以下を満たすとき、簡約はそれぞれ full, partial または algebraic となります。
|
–
|
partial:微分鎖の各最高次の導関数 について、v の適切な導関数は 内で発生しません。
|
|
オプションとして、左辺がこれらの 3 つのキーワードのいずれでかである reduction = ... を渡すことにより、それに対応するテストが実行されます。
|
|
|
アプリケーションと例題
|
|
>
|
with(DifferentialAlgebra):
|
従属変数が{p(x), q, u(x, y), v(x, y)}である以下の微分環を検討します。DifferentialRing で説明されているように、従属変数を入力する際には、オプションとして依存関係を同時に示すことができますが、これは derivations に依存しない関数の場合にのみ必要です。従って、以下のように入力します。
>
|
R := DifferentialRing(derivations=[x, y], blocks=[[v, u], q(), p(x)], arbitrary = p);
|
| (4.1) |
次の例は、微分環に関連するすべてのキーワードを伴う Is コマンドを示しています。
| (4.2) |
| (4.3) |
この環の独立変数のすべてに対する導関数がゼロの場合であっても、 はこの微分環の従属変数であることに注意します。
>
|
Is(dependentvariable, q, R);
|
| (4.4) |
同じ行で、不定変数は微分環の従属変数とみなされ、その意味で、従属変数の dependency(依存関係) として表示することはできません(つまり、独立変数になることはありません)。
>
|
Is(dependentvariable, p, R);
|
| (4.5) |
>
|
Is(independentvariable, p, R);
|
| (4.6) |
| (4.7) |
>
|
Is(derivative, diff(p(x), x), R);
|
| (4.8) |
>
|
Is(derivative, Diff(q, x), R);
|
| (4.9) |
ここで、次の微分環および微分方程式について、RosenfeldGroebner によって返されるイデアルを検討します。
>
|
R := DifferentialRing(derivations = [x], blocks = [u]);
|
| (4.10) |
>
|
ideal := RosenfeldGroebner([u[x]^2-4*u], R);
|
| (4.11) |
したがって、この問題は 2 つのケース(イデアル内の 2 つの微分鎖)に分割され、両方のケースが prime(素) であるわけではなく、そのため、イデアルは primeではありません。
| (4.12) |
詳細を表示するには map2 または map[2] を使用します。
>
|
map2(Is, prime, ideal);
|
| (4.13) |
1 番目のケースは正規化されています。
>
|
Is(normalized, ideal[1]);
|
| (4.14) |
上にある出力からのブールクエリーの処理は、次のように行ないます。
>
|
Is(normalized or prime, ideal[1]);
|
| (4.15) |
>
|
Is(normalized and prime, ideal[1]);
|
| (4.16) |
2 番目のケースは prime であるだけでなく orthonomic でもあります。
>
|
Is(normalized and orthonomic, ideal[2]);
|
| (4.17) |
このイデアルに関して、ここで簡単化するために jet notation に入力された次の微分多項式は、すべてが簡約されるわけではありません。
>
|
dp := [u[x,x], u[x]^3, u[x]];
|
| (4.18) |
>
|
Is(reduced, dp, ideal);
|
| (4.19) |
詳細には、このイデアルの各ケースに関して次のようになります。
>
|
map2(Is, reduced, dp, reduction=partial, ideal);
|
| (4.20) |
>
|
map2(Is, reduced, dp, reduction=algebraic, ideal);
|
| (4.21) |
以下の入力は、 枠組みに微分環 R を持つ 2 番目のリストの微分多項式に関して、1 番目のリストのどの微分多項式が簡約されたかを表します。
>
|
map2(Is, reduced, dp, [u[x,x], u[x]^2-4*u], R);
|
| (4.22) |
>
|
map2(Is, reduced, dp, [u[x,x], u[x]^2-4*u], R, reduction = algebraic);
|
| (4.23) |
|
|