JacobiAmplitude

JacobiAmplitude[u,m]

给出雅可比 (Jacobi) 椭圆函数的幅值 TemplateBox[{u, m}, JacobiAmplitude].

更多信息

  • 数学函数,同时适合符号和数值运算.
  • JacobiAmplitude[u,m] 把一个椭圆函数的自变量 u 转换成振幅 ϕ.
  • JacobiAmplitude 是第一类型的椭圆积分的逆运算. 如果 u=TemplateBox[{phi, m}, EllipticF],则 phi=TemplateBox[{u, m}, JacobiAmplitude].
  • 对于每对整数 JacobiAmplitude[u,m] 在复平面 u 上有一个分支切割断点,从 2 s TemplateBox[{m}, EllipticK]+ⅈ (4 t+1) TemplateBox[{{1, -, m}}, EllipticK]2 s TemplateBox[{m}, EllipticK]+ⅈ (4 t+3) TemplateBox[{{1, -, m}}, EllipticK].
  • 对某些特定变量值,JacobiAmplitude 自动运算出精确值.
  • JacobiAmplitude 可计算到任意数值精度.
  • JacobiAmplitude 自动逐项作用于列表.

范例

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基本范例  (4)

数值运算:

在实数的子集上绘图:

在复数的子集上绘图:

在原点的级数展开:

范围  (26)

数值运算  (5)

高精度运算:

输出精度与输入精度一致:

对复变量求值:

用高精度高效评估 JacobiAmplitude

使用 Around 计算平均值统计区间:

计算数组的元素值:

或使用 MatrixFunction 计算矩阵 JacobiAmplitude 函数:

特殊值  (4)

自动产生简化的精确答案:

某些特殊情况无穷处的值:

TemplateBox[{x, {-, 3}}, JacobiAmplitude]⩵1 的根:

自动应用奇偶校验:

可视化  (3)

绘制各种参数值 JacobiAmplitude 函数:

按照参数 的函数绘制 JacobiAmplitude

绘制 TemplateBox[{z, 2}, JacobiAmplitude] 的实部:

绘制 TemplateBox[{z, 2}, JacobiAmplitude] 的虚部:

函数属性  (5)

TemplateBox[{x, {2, /, 3}}, JacobiAmplitude]x 的解析函数:

该函数没有奇点也没有断点:

TemplateBox[{x, {2, /, 3}}, JacobiAmplitude] 为单射函数:

TemplateBox[{x, {2, /, 3}}, JacobiAmplitude] 是满射函数:

JacobiAmplitude 不是非负也不是非正函数:

JacobiAmplitude 不是凸函数也不是凹函数:

微分  (3)

一阶导数:

高阶导数:

绘制 时的高阶导数:

关于 的导数:

级数展开式  (3)

TemplateBox[{x, {2, /, 3}}, JacobiAmplitude] 的泰勒展开式:

绘制 附近 TemplateBox[{x, {2, /, 3}}, JacobiAmplitude] 的前 3 个近似式:

TemplateBox[{1, m}, JacobiAmplitude] 的泰勒展开式:

绘制 附近 TemplateBox[{1, m}, JacobiAmplitude] 的前 3 个近似式:

JacobiAmplitude 可应用于幂级数:

函数表示  (3)

JacobiAmplitudeEllipticF 的反函数:

积分表示:

TraditionalForm 格式:

应用  (4)

过冲模式下的单摆方程的解:

代入单摆方程进行验证:

绘制解:

sineGordon 方程的相对论解:

代入 sineGordon 方程,验证解:

绘制 取不同值时的解:

形成和绘制广义的傅立叶级数:

椭圆参数 以及 () 形成的球面三角形:

顶点 处的角及与每个顶点相对的边:

验证 Cagnoli 方程,它与球面三角形的所有角度和边的测量有关:

计算三角形的面积,也称为球面角盈:

用 L'Huilier 定理 [MathWorld] 计算球面角盈:

计算 3D 单位球面上的点:

检查求出的点和边之间的一致性:

可视化该三角形:

属性和关系  (5)

与反函数组合:

PowerExpand 略去反函数的多值性:

将三角函数应用到 JacobiAmplitude

求解一个超越方程:

从一个微分方程中获得:

对于任意整数 JacobiAmplitude 有一个分支切割,从 2 s TemplateBox[{m}, EllipticK]+ⅈ (4 t+1) TemplateBox[{{1, -, m}}, EllipticK]2 s TemplateBox[{m}, EllipticK]+ⅈ (4 t+3) TemplateBox[{{1, -, m}}, EllipticK]

可视化不同模数的分支切割:

可能存在的问题  (1)

对于整数 TemplateBox[{u, m}, JacobiAmplitude] 的分支切割与实轴相交于 2(2 s+1) TemplateBox[{{1, /, m}}, EllipticK]/sqrt(m) 处:

对于 ,需要幅值连续的物理应用,请使用以下定义:

对于实数 ,上述函数与 sin^(-1)(TemplateBox[{u, m}, JacobiSN]) 一致:

Wolfram Research (1988),JacobiAmplitude,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/JacobiAmplitude.html (更新于 2020 年).

文本

Wolfram Research (1988),JacobiAmplitude,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/JacobiAmplitude.html (更新于 2020 年).

CMS

Wolfram 语言. 1988. "JacobiAmplitude." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. 最新版本 2020. https://reference.wolfram.com/language/ref/JacobiAmplitude.html.

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Wolfram 语言. (1988). JacobiAmplitude. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/JacobiAmplitude.html 年

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