dimension SciMax Toolbox discrete_freq

SciMax Toolbox >> direct

direct

Maxima Function

Calling Sequence

direct ([p_1, ..., p_n], y, f, [lvar_1, ..., lvar_n])

Description

calculates the direct image (see M. Giusti, D. Lazard et A. Valibouze, ISSAC 1988, Rome) associated to the function f, in the lists of variables lvar_1, ..., lvar_n, and in the polynomials p_1, ..., p_n in a variable y. The arity of the function f is important for the calulation. Thus, if the expression for f does not depend on some variable, it is useless to include this variable, and not including it will also considerably reduce the amount of computation.

(%i1) direct ([z^2  - e1* z + e2, z^2  - f1* z + f2],
              z, b*v + a*u, [[u, v], [a, b]]);
       2
(%o1) y  - e1 f1 y
                                 2            2             2   2
                  - 4 e2 f2 - (e1  - 2 e2) (f1  - 2 f2) + e1  f1
                + -----------------------------------------------
                                         2
(%i2) ratsimp (%);
              2                2                   2
(%o2)        y  - e1 f1 y + (e1  - 4 e2) f2 + e2 f1
(%i3) ratsimp (direct ([z^3-e1*z^2+e2*z-e3,z^2  - f1* z + f2],
              z, b*v + a*u, [[u, v], [a, b]]));
       6            5         2                        2    2   4
(%o3) y  - 2 e1 f1 y  + ((2 e1  - 6 e2) f2 + (2 e2 + e1 ) f1 ) y
                          3                               3   3
 + ((9 e3 + 5 e1 e2 - 2 e1 ) f1 f2 + (- 2 e3 - 2 e1 e2) f1 ) y
         2       2        4    2
 + ((9 e2  - 6 e1  e2 + e1 ) f2
                    2       2       2                   2    4
 + (- 9 e1 e3 - 6 e2  + 3 e1  e2) f1  f2 + (2 e1 e3 + e2 ) f1 )
  2          2                      2     3          2
 y  + (((9 e1  - 27 e2) e3 + 3 e1 e2  - e1  e2) f1 f2
                 2            2    3                5
 + ((15 e2 - 2 e1 ) e3 - e1 e2 ) f1  f2 - 2 e2 e3 f1 ) y
           2                   3           3     2   2    3
 + (- 27 e3  + (18 e1 e2 - 4 e1 ) e3 - 4 e2  + e1  e2 ) f2
         2      3                   3    2   2
 + (27 e3  + (e1  - 9 e1 e2) e3 + e2 ) f1  f2
                   2    4        2   6
 + (e1 e2 e3 - 9 e3 ) f1  f2 + e3  f1

Finding the polynomial whose roots are the sums a+u where a is a root of z^2 - e_1 z + e_2 and u is a root of z^2 -f_1 z + f_2.

(%i1) ratsimp (direct ([z^2 - e1* z + e2, z^2 - f1* z + f2],
                          z, a + u, [[u], [a]]));
       4                    3             2
(%o1) y  + (- 2 f1 - 2 e1) y  + (2 f2 + f1  + 3 e1 f1 + 2 e2
     2   2                              2               2
 + e1 ) y  + ((- 2 f1 - 2 e1) f2 - e1 f1  + (- 2 e2 - e1 ) f1
                  2                     2            2
 - 2 e1 e2) y + f2  + (e1 f1 - 2 e2 + e1 ) f2 + e2 f1  + e1 e2 f1
     2
 + e2

direct accepts two flags: elementaires and puissances (default) which allow decomposing the symmetric polynomials appearing in the calculation into elementary symmetric functions, or power functions, respectively.

Functions of sym used in this function:

multi_orbit (so orbit), pui_direct, multi_elem (so elem), multi_pui (so pui), pui2ele, ele2pui (if the flag direct is in puissances).

dimension SciMax Toolbox discrete_freq