EllipticPi

EllipticPi[n,m]

第3種完全楕円積分 TemplateBox[{n, m}, EllipticPi]を与える.

EllipticPi[n,ϕ,m]

不完全楕円積分 TemplateBox[{n, phi, m}, EllipticPi3]を与える.

詳細

  • 記号操作・数値操作の両方に適した数学関数である.
  • 実数 および について,のときTemplateBox[{n, phi, m}, EllipticPi3]=int_0^phi(1-n sin^2(theta))^(-1)[1-m sin^2(theta)]^(-1/2)dtheta,ただし,主値積分は について既知である.
  • TemplateBox[{n, m}, EllipticPi]=TemplateBox[{n, {pi, /, 2}, m}, EllipticPi3]
  • EllipticPi[n,m]は,およびに不連続な分枝切断線を持つ.
  • EllipticPi[n,ϕ,m]は,に不連続な分枝切断線を持つ.
  • 特別な引数の場合,EllipticPiは,自動的に厳密値を計算する.
  • EllipticPiは任意の数値精度で評価できる.
  • EllipticPi自動的にリストに縫い込まれる.
  • EllipticPiIntervalオブジェクトおよびCenteredIntervalオブジェクトに使うことができる. »

例題

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  (6)

数値的に評価する:

実数の部分集合上でプロットする:

複素数の部分集合上でプロットする:

不完全楕円積分を複素数の部分集合上でプロットする:

原点における級数展開:

Infinityにおける級数展開:

スコープ  (36)

数値評価  (6)

不完全楕円積分を数値的に評価する:

高精度で評価する:

出力精度は入力精度に従う:

複素引数について評価する:

EllipticPiを高精度で効率よく評価する:

IntervalオブジェクトとCenteredIntervalオブジェクトを使って最悪の場合に保証される区間を計算する:

Aroundを使って平均的な場合の統計区間を計算することもできる:

配列の要素ごとの値を計算する:

MatrixFunctionを使って行列のEllipticPi関数を計算することもできる:

特定の値  (3)

簡単な厳密値は自動的に生成される:

無限大における値:

方程式TemplateBox[{x, {6, /, {(, 10, )}}}, EllipticPi]=3の実根を求める:

可視化  (4)

EllipticPiを,第2パラメータ のさまざまな値についてプロットする:

EllipticPiを,第1パラメータ のさまざまな値についてプロットする:

不完全楕円積 TemplateBox[{n, {pi, /, 3}, m}, EllipticPi3]を,パラメータ のさまざまな値についてプロットする:

TemplateBox[{{-, 2}, z}, EllipticPi]の実部をプロットする:

TemplateBox[{{-, 2}, z}, EllipticPi]の虚部をプロットする:

関数の特性  (9)

EllipticPiは解析関数ではない:

特異点と不連続点の両方を持つ:

EllipticPiは有理型関数ではない:

TemplateBox[{n, {1, /, 5}}, EllipticPi]の実領域:

TemplateBox[{n, {1, /, 5}}, EllipticPi]の実数範囲:

数値近似に変換する:

TemplateBox[{n, {1, /, 5}}, EllipticPi]は非減少でも非増加でもない:

TemplateBox[{n, {1, /, 5}}, EllipticPi]は単射である:

TemplateBox[{n, {1, /, 5}}, EllipticPi]は全射ではない:

TemplateBox[{n, {1, /, 5}}, EllipticPi]は非負でも非正でもない:

TemplateBox[{n, {1, /, 5}}, EllipticPi]は凸でも凹でもない:

微分  (4)

第1パラメータについての一次導関数:

高次導関数:

についての高次導関数をプロットする:

第2引数について微分する:

高次導関数:

についての高次導関数をプロットする:

積分  (3)

についての不定積分:

定積分:

不完全楕円積分を含む積分:

級数展開  (3)

の周りのEllipticPiのテイラー(Taylor)展開:

の周りのTemplateBox[{{-, 2}, m}, EllipticPi]の最初の3つの近似をプロットする:

分岐点 の周りのEllipticPiの級数展開:

の周りのTemplateBox[{n, {-, 2}}, EllipticPi]の最初の3つの近似をプロットする:

EllipticPiはベキ級数に適用できる:

関数表現  (4)

積分表現:

第3種完全楕円積分は不完全楕円積分の部分的なケースである:

EllipticPiDifferentialRootとして表すことができる:

TraditionalFormによる表示:

アプリケーション  (6)

楕円積分を評価する:

から , 平面上の原点の円板(例えば探知機や道路標識等)によって範囲を定められた立体角の定義:

立体角の閉形による結果:

数値による比較:

立体角を水平距離と高さの関数としてプロットする:

次は,相対論的な3D振動子の古典的な動作を計算する:

この動作は EllipticPiを使って表すことができる(簡潔を期するため,出現する根は省略されている):

等角図:

一定の実部と虚部の線の画像を可視化する:

種数1の定数平均曲率ウェンテ(Wente)トーラスのパラメーター化:

3葉,5葉,7葉,11葉のトーラスを可視化する:

EllipticPiについてのパラメータのさまざまな変化を数値的に確認する:

特性と関係  (4)

EllipticPi[n,m]は,のときは実数値である:

仮定を使って特殊形を展開する:

次は,EllipticPi関数の分枝切断線を示している:

超越方程式の根を数値的に求める:

考えられる問題  (3)

分枝切断線における極限は間違っていることがある:

定義積分は追加的な条件のもとでしか収束しない:

結果が変わるような異なる引数の慣習が存在する:

Wolfram Research (1988), EllipticPi, Wolfram言語関数, https://reference.wolfram.com/language/ref/EllipticPi.html (2022年に更新).

テキスト

Wolfram Research (1988), EllipticPi, Wolfram言語関数, https://reference.wolfram.com/language/ref/EllipticPi.html (2022年に更新).

CMS

Wolfram Language. 1988. "EllipticPi." Wolfram Language & System Documentation Center. Wolfram Research. Last Modified 2022. https://reference.wolfram.com/language/ref/EllipticPi.html.

APA

Wolfram Language. (1988). EllipticPi. Wolfram Language & System Documentation Center. Retrieved from https://reference.wolfram.com/language/ref/EllipticPi.html

BibTeX

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BibLaTeX

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