Beta
更多信息
- Beta 是一个数学函数,适宜于符号和数值运算.
.
. - Beta[z,a,b] 在复平面
上有分支切割,从
到
. - Beta[z0,z1,a,b] 给出广义不完全贝塔函数
. - 需注意不完全 Beta 函数的参数排列有别于不完全 Gamma 函数的参数排列.
- 对于一些特殊的参数,Beta 自动运算出精确值.
- Beta 可求任意数值精度的值.
- Beta 自动逐项作用于列表的各个元素.
- 在 TraditionalForm 中,用 \[CapitalBeta]输出 Beta 函数.
- Beta 可与 Interval 和 CenteredInterval 对象一起使用. »
范例
打开所有单元 关闭所有单元基本范例 (6)
Beta[5, 4]Beta[5 / 2, 7 / 2]Beta[2.3, 3.2]Plot[Beta[1 / 2, x], {x, -2, 3}]Plot[Beta[x, 1 / 2, 1 / 2], {x, 0, 1}]ComplexPlot3D[Beta[1 / 2, z], {z, -2 - 2I, 2 + 2I}, PlotLegends -> Automatic]Series[Beta[1 / 2, x], {x, 0, 2}]//Normal//FullSimplify在 Infinity 的级数展开:
Series[Beta[-1 / 2, x], {x, ∞, 4}]//Normal范围 (42)
数值运算 (8)
Beta[1.1, 2.1]{Beta[0, b], Beta[a, 0]}N[Beta[22 / 10, 33 / 10], 50]Beta[2.200000000000000000000000, 33 / 10]Beta[22 / 10, 3.300000000000000000000000]Beta[100000, 100000]//ShortBeta[10. ^ 5, 10. ^ 5]Beta[2.5 + I, 1 - I]在高精度条件下高效计算 Beta:
Beta[1.1`200, 2.2`200]//TimingBeta[1.1`1000, 2.2`1000];//Timing使用 Interval 和 CenteredInterval 对象计算最坏情况下的保证区间:
Beta[2, Interval[{1.2, 2.1}]]Beta[2, CenteredInterval[2, 1 / 8]]或用 Around 计算一般情况下的统计区间:
Beta[ Around[1.2, 0.01], 1, 2]Beta[{{1 / 2, -1}, {0, 1 / 2}}, 1, 2]或用 MatrixFunction 计算矩阵形式的 MatrixFunction 函数:
MatrixFunction[Beta[#, 1, 2]&, {{1 / 2, -1}, {0, 1 / 2}}]//FullSimplify特殊值 (4)
Beta[Infinity, 0]Beta[0, Infinity]xmin = Solve[Beta[x, -1 / 2] == 0 && 0 < x < 1, x, Reals][[1, 1, 2]]//QuietPlot[Beta[x, -1 / 2], {x, -1, 3}, Epilog -> Style[Point[{xmin, Beta[xmin, -1 / 2]}], PointSize[Large], Red]]Beta[z, 3, b] // FunctionExpandBeta[13 / 2, 7 / 2, 9 / 2] // FunctionExpand//SimplifyBeta[1 / 4, 1 / 3, 1 / 2, 3 / 2]//FunctionExpand//Simplify可视化 (2)
函数的属性 (11)
FunctionDomain[Beta[a, b], {a, b}]FunctionDomain[Beta[az, bz], {az, bz}, Complexes]Beta[a, b] == Beta[b, a]//FullSimplifyFullSimplify[Beta[Conjugate[a], Conjugate[b]] == Conjugate[Beta[a, b]]]FunctionAnalytic[Beta[a, b], {a, b}]FunctionMeromorphic[Beta[a, b], {a, b}]FunctionSingularities[Beta[a, b], {a, b}]FunctionDiscontinuities[Beta[a, b], {a, b}]FunctionAnalytic[Beta[x, a, 1], x, Assumptions -> a > 0 && a∈ℤ]FunctionSingularities[Beta[x, 1, 1], x]FunctionDiscontinuities[Beta[x, 1, 1], x]FunctionAnalytic[Beta[x, 1 / 2, 1], x]FunctionMeromorphic[Beta[x, 1 / 2, 1], x]FunctionMonotonicity[Beta[x, 1, 2], x]如果
为正的奇数,
是单射函数,如果
为正的偶数,则不是单射函数:
FunctionInjective[Beta[x, 2k, 1], x, Assumptions -> k > 0 && k∈ℤ]FunctionInjective[Beta[x, 2k + 1, 1], x, Assumptions -> k > 0 && k∈ℤ]Plot[{Beta[x, 3, 1], Beta[x, 4, 1], 1}, {x, -2, 2}]如果
为正的奇数,
是满射函数,如果
为正的偶数,则不是满射函数:
Table[FunctionSurjective[Beta[x, a, 1], x], {a, 5}]Plot[{Beta[x, 3, 1], Beta[x, 4, 1], -1}, {x, -2, 2}]Table[FunctionSign[Beta[x, a, 1], x], {a, 5}]FunctionConvexity[Beta[x, 2k, 1], x, Assumptions -> k > 0 && k∈ℤ]TraditionalForm 格式:
Beta[a, b]//TraditionalForm微分 (2)
D[Beta[a, b], a]D[Beta[a, b], b]derivs = Table[D[Beta[a, b], {b, n}], {n, 1, 3}]Plot[Evaluate[derivs /. a -> 1 / 2], {b, -2, 2}, PlotLegends -> {"First Derivative", "Second Derivative", "Third Derivative"}]级数展开式 (5)
Series[Beta[z, -2z], {z, -5, 3}] // FullSimplifySeries[Beta[a, b], {a, 0, 1}]Series[Beta[a, b], {a, Infinity, 2}]Series[Beta[z, a, b], {z, z0, 2}]Series[Beta[z, a, b], {a, a0, 1}]Beta 可被应用于幂级数:
Beta[1 + x + (x^2/2) + O[x]^4, 3]//Simplify函数恒等式和化简 (4)
Beta[x, y, a, b]//FunctionExpand用 FullSimplify 化简贝塔函数:
FullSimplify[Beta[2 a, 2 b]Beta[b, b] / (Beta[a, b] Beta[a + 1 / 2, b])]FullSimplify[Beta[a, b] == (a + b/a)Beta[a + 1, b]]FullSimplify[Beta[a, b] == Beta[a + 1, b] + Beta[a, b + 1]]FullSimplify[Beta[a, b]Beta[a + b, c] == Beta[b, c]Beta[b + c, a]]函数表示 (6)
用 Gamma 函数表示主定义式:
FunctionExpand[Beta[a, b]]Beta[z1, z2, a, b]//FunctionExpandBeta[a, b] == Integrate[x^a - 1(1 - x)^b - 1, {x, 0, 1}, Assumptions -> {Re[a] > 0, Re[b] > 0}]//FullSimplifyIntegrate[x^a - 1(1 - x)^b - 1, {x, 0, z}, Assumptions -> {Re[a] > 0 && z ≤ 1}]MeijerGReduce[Beta[x, a, b], x]Activate[%]//FullSimplify可用 DifferentialRoot 表示 Beta 函数:
DifferentialRootReduce[Beta[x, a, b], x]推广和延伸 (6)
欧拉贝塔函数 (2)
不完全贝塔函数 (2)
应用 (5)
Plot3D[Beta[a, b], {a, 0, 2}, {b, 0, 2}]Beta 在复平面的绝对值图:
Plot3D[Abs[Beta[x + I y, -3.1]], {x, -5, 2}, {y, -1, 1}]p[d_, s_] := d s ^ (d - 1) Beta[1 - s ^ 2 / 4, (d + 1) / 2, 1 / 2] / Beta[(d + 1) / 2, 1 / 2]Table[FullSimplify[FunctionExpand[p[d, s]], s > 0], {d, 3}]Plot[Evaluate[Table[p[d, s], {d, 10}]], {s, 0, 2}]PDF[BetaDistribution[α, β]][x]Plot[Evaluate[Flatten[Table[PDF[BetaDistribution[α, β]][x], {α, {1, 2, 3, 4} / 4}, {β, {1, 2, 3, 4} / 4}]]], {x, 0, 1}]Mean[BetaDistribution[α, β]]同时提出的服务请求超过
(容量)的概率可用 Gamma 和 Beta 函数表示:
Probability[x > c, xBinomialDistribution[n, p], Assumptions -> c∈Integers && 0 ≤ c ≤ n]属性和关系 (7)
FunctionExpand[Beta[a, b]]Beta[z1, z2, a, b]//FunctionExpand用 FullSimplify 简化贝塔函数:
FullSimplify[Beta[2 a, 2 b]Beta[b, b] / (Beta[a, b] Beta[a + 1 / 2, b])]FindRoot[Beta[1, z] - 4 Beta[2, z ^ 2] + z == 2, {z, 1}]含有 Beta 的求和表达式:
Underoverscript[∑, k = 1, n]Beta[k, k]Underoverscript[∑, k = 1, n](z^k/Beta[k, 2k])Underoverscript[∑, k = 1, ∞]Beta[k, b] x^kz^aHypergeometric2F1[a, 1 - b, 1 + a, z]//FullSimplifyBeta 可被表示为 DifferentialRoot:
DifferenceRootReduce[Beta[k, z], k]可能存在的问题 (4)
Beta[10 ^ 20., 10. ^ 20]Beta[10. ^ 3, 10. ^ 3]MachineNumberQ[%]按算法生成的解通常用伽玛和超几何函数表示,而不用贝塔函数表示:
Underoverscript[∑, k = 0, ∞](Pochhammer[1 - b, k]/(a + k) k!)Integrate[t^a - 1 (1 - t)^b - 1, {t, 0, 1}, Assumptions -> Re[a] > 0∧Re[b] > 0](1/a + b - 1)Underoverscript[∏, k = 1, ∞](k (a + b + k - 2)/(a + k - 1) (b + k - 1))eq = z (1 - z) w''[z] + (1 - a + (a + b - 2) z)w'[z];
DSolve[eq == 0 , w[z], z]eq /. w -> (Beta[#, a, b + 1] + Beta[#, a + 1, b]&)//SimplifyFullSimplify 一般不生成贝塔函数:
Beta[a, b]//FunctionExpandFullSimplify[%]巧妙范例 (2)
在复平面上嵌套 Beta:
DensityPlot[Arg[Nest[Beta[#, #]&, x + I y, 3]], {x, -2, 4}, {y, -2, 2}, Exclusions -> {}]//QuietbetaMatrix[n_] := 1 / Array[Beta, {n, n}]Table[Det[betaMatrix[n]], {n, 10}]FindSequenceFunction[%, n]Table[CholeskyDecomposition[betaMatrix[n]] == Array[Sqrt[#1]Binomial[#2, #1]&, {n, n}], {n, 10}]技术笔记
-
▪
- 特殊函数
历史
1988年引入 (1.0) | 在以下年份被更新:1996 (3.0) ▪ 2021 (13.0) ▪ 2022 (13.1)
文本
Wolfram Research (1988),Beta,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/Beta.html (更新于 2022 年).
CMS
Wolfram 语言. 1988. "Beta." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. 最新版本 2022. https://reference.wolfram.com/language/ref/Beta.html.
APA
Wolfram 语言. (1988). Beta. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/Beta.html 年
BibTeX
@misc{reference.wolfram_2026_beta, author="Wolfram Research", title="{Beta}", year="2022", howpublished="\url{https://reference.wolfram.com/language/ref/Beta.html}", note=[Accessed: 16-August-2026]}
BibLaTeX
@online{reference.wolfram_2026_beta, organization={Wolfram Research}, title={Beta}, year={2022}, url={https://reference.wolfram.com/language/ref/Beta.html}, note=[Accessed: 16-August-2026]}