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数学代写|数学建模代写Mathematical Modeling代考|Maxwell-Boltzmann Distribution in Statistical Mechanics
We want to estimate the probabilities of a particle being in the $n$ energy levels $\varepsilon_1, \varepsilon_2, \ldots, \varepsilon_n$ when the only knowledge available about the system is the value of the average energy of the system. According to the principle of maximum-entropy, to get the most unbiased estimates of probabilities, we maximize the entropy
$$
S=-\sum_{i=1}^n p_i \ln p_i
$$
subject to
$$
\sum_{i=1}^n p_i=1, \sum_{i=1}^n p_i \varepsilon_i=\bar{\varepsilon}, p_i \geq 0
$$
Using Lagrange’s method, this gives
$$
p_i=e^{-\mu \mathrm{E}i} / \sum{i=1}^n e^{-\mu \varepsilon_i}, i=1,2, \ldots, n
$$
where the Lagrange’s multiplier $\mu$ is determined by using Eqn. (83) so that
$$
\sum_{i=1}^n \varepsilon_i e^{-\mu \varepsilon_i} / \sum_{i=1}^n e^{-\mu \varepsilon_i}=\bar{\varepsilon}
$$
The probability distribution in Eqn. (84) is known as the Maxwell-Boltzmann distribution. From Eqn. (85)
$$
\frac{d \bar{\varepsilon}}{d \mu}=\frac{-\left(\sum_{i=1}^n e^{-\mu \dot{\xi}i}\right)\left(\sum{i=1}^n \varepsilon_i^2 \varepsilon^{-\mu \dot{\xi}i}\right)+\left(\sum{i=1}^n \varepsilon_i e^{-\mu \varepsilon_i}\right)^2}{\left(\sum_{i=1}^n e^{-\mu \varepsilon_i}\right)^2}
$$
By using the Cauchy-Schwarz inequality $\sum_{i=1}^n a_i^2 \sum_{i=1}^n b_i^2 \geq\left(\sum_{i=1}^n a_i b_i\right)^2$, it is easily seen that the numerator of the RHS of Eqn. $(86) \leq 0$ so that
$$
d \bar{\varepsilon} / d \mu \leq 0
$$
数学代写|数学建模代写Mathematical Modeling代考|Bose-Einstein Distribution
In the last subsection, we assumed the knowledge of only the average energy $\bar{\varepsilon}$ of the system. Now we assume that we know in addition the expected number of particles in the whole system. Let $p_{i j}$ be the probability of there being $j$ particles in the $i$ th energy state, then we are given that
(i) $\sum_{j=0}^{\infty} p_{i j}=1, i=1,2, \ldots, n$
since it is certain that there will be $k$ particles in the $i$ th energy level where $k$ may be 0 or 1 or 2 or $3 \ldots$.
(ii) $\sum_{i=1}^{\infty} \sum_{j=0}^n j p_{i j}=N$,
since the expected number of particles in the system is supposed to be known
(iii) $\sum_{i=1}^{\infty} \varepsilon_i \sum_{j=0}^n j p_{i j}=\sqrt{\varepsilon}$
since the average energy of the system is supposed to be known. Now Eqns. (95), (96), (97) give only $(\mathrm{n}+2)$ pieces of information whereas we have to determine an infinity of $p_{i j} \mathrm{~s}(i=1,2, \ldots, n ; j=0,1,2, \ldots, \infty)$. The equations are obviously not sufficient to determine all $p_{i j}$ s uniquely. Thus here we have a case of mathematical modeling with partial information only and we appeal to the principle of maximum entropy. We maximize
$$
S=-\sum_{i=1}^n \sum_{j=0}^{\infty} p_{i j} \ln p_{i j}
$$
subject to Eqns. (95), (96), and (97) to get
$$
p_{i j}=a_i e^{-\left(\lambda+\mu k_i\right)j} $$ Using Eqn. (95) we get $$ p{i j}=\left(1-e^{-\left(\lambda+\mu \mu_i\right)}\right) e^{-\left(\lambda+\mu \mu_i\right) j}
$$
数学建模代写
数学代写|数学建模代写Mathematical Modeling代考|Maxwell-Boltzmann Distribution in Statistical Mechanics
我们想要估计粒子处于$n$能级$\varepsilon_1, \varepsilon_2, \ldots, \varepsilon_n$的概率，当唯一可用的关于系统的知识是系统的平均能量的值。根据最大熵原理，为了得到最无偏的概率估计，我们将熵最大化
$$
S=-\sum_{i=1}^n p_i \ln p_i
$$
以
$$
\sum_{i=1}^n p_i=1, \sum_{i=1}^n p_i \varepsilon_i=\bar{\varepsilon}, p_i \geq 0
$$
用拉格朗日方法，得到
$$
p_i=e^{-\mu \mathrm{E}i} / \sum{i=1}^n e^{-\mu \varepsilon_i}, i=1,2, \ldots, n
$$
其中拉格朗日乘子$\mu$由Eqn确定。83 . so
$$
\sum_{i=1}^n \varepsilon_i e^{-\mu \varepsilon_i} / \sum_{i=1}^n e^{-\mu \varepsilon_i}=\bar{\varepsilon}
$$
在Eqn中的概率分布。(84)被称为麦克斯韦-玻尔兹曼分布。来自Eqn。(85)
$$
\frac{d \bar{\varepsilon}}{d \mu}=\frac{-\left(\sum_{i=1}^n e^{-\mu \dot{\xi}i}\right)\left(\sum{i=1}^n \varepsilon_i^2 \varepsilon^{-\mu \dot{\xi}i}\right)+\left(\sum{i=1}^n \varepsilon_i e^{-\mu \varepsilon_i}\right)^2}{\left(\sum_{i=1}^n e^{-\mu \varepsilon_i}\right)^2}
$$
利用Cauchy-Schwarz不等式$\sum_{i=1}^n a_i^2 \sum_{i=1}^n b_i^2 \geq\left(\sum_{i=1}^n a_i b_i\right)^2$，很容易看出Eqn的RHS的分子。$(86) \leq 0$所以
$$
d \bar{\varepsilon} / d \mu \leq 0
$$
数学代写|数学建模代写Mathematical Modeling代考|Bose-Einstein Distribution
在上一小节中，我们假设只知道系统的平均能量$\bar{\varepsilon}$。现在我们假设我们知道整个系统中粒子的期望值。设$p_{i j}$为$j$粒子处于$i$能量态的概率，然后我们得到它
(i) $\sum_{j=0}^{\infty} p_{i j}=1, i=1,2, \ldots, n$
因为可以肯定的是，在$i$这个能级上会有$k$粒子，其中$k$可能是0或1或2或$3 \ldots$。
(ii) $\sum_{i=1}^{\infty} \sum_{j=0}^n j p_{i j}=N$;
因为系统中预期的粒子数是已知的
(三)$\sum_{i=1}^{\infty} \varepsilon_i \sum_{j=0}^n j p_{i j}=\sqrt{\varepsilon}$
因为系统的平均能量是已知的。现在是eqens。(95)(96)(97)只给出$(\mathrm{n}+2)$条信息，而我们必须确定$p_{i j} \mathrm{~s}(i=1,2, \ldots, n ; j=0,1,2, \ldots, \infty)$的无穷大。这些方程显然不足以唯一地确定所有$p_{i j}$。因此，这里我们有一个只有部分信息的数学建模的例子，我们求助于最大熵原理。我们最大化
$$
S=-\sum_{i=1}^n \sum_{j=0}^{\infty} p_{i j} \ln p_{i j}
$$
受法律约束。(95)(96)和(97)得到
$$
p_{i j}=a_i e^{-\left(\lambda+\mu k_i\right)j} $$使用Eqn。我们得到 $$ p{i j}=\left(1-e^{-\left(\lambda+\mu \mu_i\right)}\right) e^{-\left(\lambda+\mu \mu_i\right) j}
$$
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微观经济学代写
微观经济学是主流经济学的一个分支，研究个人和企业在做出有关稀缺资源分配的决策时的行为以及这些个人和企业之间的相互作用。my-assignmentexpert™ 为您的留学生涯保驾护航 在数学Mathematics作业代写方面已经树立了自己的口碑, 保证靠谱, 高质且原创的数学Mathematics代写服务。我们的专家在图论代写Graph Theory代写方面经验极为丰富，各种图论代写Graph Theory相关的作业也就用不着 说。
线性代数代写
线性代数是数学的一个分支，涉及线性方程，如：线性图，如：以及它们在向量空间和通过矩阵的表示。线性代数是几乎所有数学领域的核心。
博弈论代写
现代博弈论始于约翰-冯-诺伊曼（John von Neumann）提出的两人零和博弈中的混合策略均衡的观点及其证明。冯-诺依曼的原始证明使用了关于连续映射到紧凑凸集的布劳威尔定点定理，这成为博弈论和数学经济学的标准方法。在他的论文之后，1944年，他与奥斯卡-莫根斯特恩（Oskar Morgenstern）共同撰写了《游戏和经济行为理论》一书，该书考虑了几个参与者的合作游戏。这本书的第二版提供了预期效用的公理理论，使数理统计学家和经济学家能够处理不确定性下的决策。
微积分代写
微积分，最初被称为无穷小微积分或 “无穷小的微积分”，是对连续变化的数学研究，就像几何学是对形状的研究，而代数是对算术运算的概括研究一样。
它有两个主要分支，微分和积分；微分涉及瞬时变化率和曲线的斜率，而积分涉及数量的累积，以及曲线下或曲线之间的面积。这两个分支通过微积分的基本定理相互联系，它们利用了无限序列和无限级数收敛到一个明确定义的极限的基本概念 。
计量经济学代写
什么是计量经济学？
计量经济学是统计学和数学模型的定量应用，使用数据来发展理论或测试经济学中的现有假设，并根据历史数据预测未来趋势。它对现实世界的数据进行统计试验，然后将结果与被测试的理论进行比较和对比。
根据你是对测试现有理论感兴趣，还是对利用现有数据在这些观察的基础上提出新的假设感兴趣，计量经济学可以细分为两大类：理论和应用。那些经常从事这种实践的人通常被称为计量经济学家。
Matlab代写
MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中，其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括：数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发，包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统，其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题，尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题，而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问，这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展，得到了许多用户的投入。在大学环境中，它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域，MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要，工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数（M 文件）的综合集合，可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。
