Gamma funktsiyasining alohida qiymatlari - Particular values of the gamma function

The gamma funktsiyasi muhim ahamiyatga ega maxsus funktsiya yilda matematika. Uning alohida qiymatlari uchun yopiq shaklda ifodalanishi mumkin tamsayı va yarim tamsayı argumentlar, ammo at qiymatlari uchun oddiy iboralar ma'lum emas oqilona umuman ochkolar. Boshqa kasrli argumentlarni samarali cheksiz mahsulotlar, cheksiz qatorlar va takrorlanish munosabatlari orqali taxmin qilish mumkin.

Butun sonlar va yarim butun sonlar

Butun musbat argumentlar uchun gamma funktsiyasi bilan mos keladi faktorial. Anavi,

va shuning uchun

va hokazo. Musbat bo'lmagan tamsayılar uchun gamma funktsiyasi aniqlanmagan.

Musbat yarim tamsayılar uchun funktsiya qiymatlari to'liq tomonidan berilgan

yoki teng ravishda, ning manfiy bo'lmagan tamsayı qiymatlari uchunn:

qayerda n!! belgisini bildiradi ikki faktorial. Jumladan,

OEISA002161
OEISA019704
OEISA245884
OEISA245885

va yordamida aks ettirish formulasi,

OEISA019707
OEISA245886
OEISA245887

Umumiy ratsional dalil

Yarim tamsayı formulasiga o'xshab,

qayerda n!(p) belgisini bildiradi pth ko'p faktorli ning n. Son jihatdan,

OEISA073005
OEISA068466
OEISA175380
OEISA175379
OEISA220086
OEISA203142.

Ushbu doimiylarning yo'qligi noma'lum transandantal umuman, lekin Γ (1/3) va Γ (1/4) tomonidan transandantal ekanligi ko'rsatildi G. V. Chudnovskiy. Γ (1/4) / 4π shuningdek, uzoq vaqtdan beri transsendental ekanligi ma'lum bo'lgan va Yuriy Nesterenko 1996 yilda buni isbotladi Γ (1/4), πva eπ bor algebraik jihatdan mustaqil.

Raqam Γ (1/4) bilan bog'liq Gaussning doimiysi G tomonidan

va Grameyn tomonidan taxmin qilingan

qayerda δ bo'ladi Masser - Grameyn doimiysi OEISA086058, Melquiond va boshqalarning raqamli ishi bo'lsa ham. bu taxminning yolg'on ekanligini bildiradi.[1]

Borwein va Tsuker buni aniqladilar Γ (n/24) bilan algebraik tarzda ifodalanishi mumkin π, K(k(1)), K(k(2)), K(k(3))va K(k(6)) qayerda K(k(N)) a birinchi turdagi to'liq elliptik integral. Bu oqilona dalillarning gamma funktsiyasini yuqori aniqlik bilan samarali ravishda yaqinlashtirishga imkon beradi kvadratik konvergent o'rtacha arifmetik - geometrik o'rtacha takrorlash. Hech qanday o'xshash munosabatlar ma'lum emas Γ (1/5) yoki boshqa maxrajlar.

Xususan, bu erda AGM () o'rtacha arifmetik - geometrik o'rtacha, bizda ... bor[2]

Boshqa formulalarga quyidagilar kiradi cheksiz mahsulotlar

va

qayerda A bo'ladi Glayzer - Kinkelin doimiysi va G bu Kataloniyalik doimiy.

Uchun quyidagi ikkita vakolatxona Γ (3/4) I. Mező tomonidan berilgan[3]

va

qayerda ϑ1 va ϑ4 ikkitasi Jakobi teta vazifalari.

Mahsulotlar

Ba'zi mahsulot identifikatorlariga quyidagilar kiradi:

OEISA186706
OEISA220610

Umuman:

Ushbu mahsulotlardan boshqa qiymatlarni, masalan, uchun oldingi tenglamalardan topish mumkin , va , xulosa qilish mumkin:

Boshqa ratsional munosabatlar kiradi

[4]

va boshqa ko'plab munosabatlar Γ (n/d) Bu erda d maxraji 24 yoki 60 ga bo'linadi.[5]

Algebraik qiymatlarga ega bo'lgan gamma kvotentsiyalar ajratuvchi va ajratuvchi uchun argumentlar yig'indisi bir xil (1-modul) bo'lgan ma'noda "tayyor" bo'lishi kerak.

Keyinchalik murakkab bir misol:

[6]

Xayoliy va murakkab dalillar

Gamma funktsiyasi xayoliy birlik men = −1 beradi OEISA212877, OEISA212878:

Shuningdek, Barns G-funktsiya:

Qizig'i shundaki, quyidagi integral baholashda ko'rinadi:[7]

Bu yerda belgisini bildiradi kasr qismi.

Tufayli Eyler aks ettirish formulasi va bu haqiqat , bizda Gamma funktsiyasining xayoliy o'qida baholangan moduli kvadratining ifodasi mavjud:

Shuning uchun yuqoridagi integralning fazasi bilan bog'liq .

Boshqa murakkab argumentlar bilan gamma funktsiyasi qaytadi

Boshqa doimiylar

Gamma funktsiyasi a ga ega mahalliy minimal ijobiy real o'qda

OEISA030169

qiymati bilan

OEISA030171.

Integratsiyalashgan o'zaro gamma funktsiyasi musbat real o'qi bo'ylab ham beradi Fransen-Robinson doimiy.

Salbiy real o'qda birinchi mahalliy maksimal va minima (ning nollari digamma funktsiyasi ) quyidagilar:

Taxminan mahalliy ekstremma Γ (x)
xΓ (x)OEIS
−0.5040830082644554092582693045−3.5446436111550050891219639933OEISA175472
−1.57349847316239045877828604372.3024072583396801358235820396OEISA175473
−2.6107208684441446500015377157−0.8881363584012419200955280294OEISA175474
−3.63529336643690109783918156690.2451275398343662504382300889OEISA256681
−4.6532377617431424417145981511−0.0527796395873194007604835708OEISA256682
−5.66716244155688553584947417450.0093245944826148505217119238OEISA256683
−6.6784182130734267428298558886−0.0013973966089497673013074887OEISA256684
−7.68778832503162603744009889180.0001818784449094041881014174OEISA256685
−8.6957641638164012664887761608−0.0000209252904465266687536973OEISA256686
−9.70267254000186373608442676490.0000021574161045228505405031OEISA256687

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Melquiond, Giyom; Nowak, V. Georg; Zimmermann, Pol (2013). "Masser-Grameyn konstantasining to'rtta o'nli kasrga sonli yaqinlashuvi". Matematika. Komp. 82 (282): 1235–1246. doi:10.1090 / S0025-5718-2012-02635-4.
  2. ^ "Arxivlangan nusxa". Olingan 2015-03-09.
  3. ^ Mező, Istvan (2013), "Yakobi teta funktsiyalari va Gosperning ishtirokidagi takroriy formulalar q-trigonometrik funktsiyalar ", Amerika matematik jamiyati materiallari, 141 (7): 2401–2410, doi:10.1090 / s0002-9939-2013-11576-5
  4. ^ Vayshteyn, Erik V. "Gamma funktsiyasi". MathWorld.
  5. ^ Raimundas Vidūnas, Gamma funktsiyasi qiymatlari ifodalari
  6. ^ math.stackexchange.com
  7. ^ Istvan Mezoning veb-sahifasi