Gamma funkcija

Matemātikā gamma funkcija (Γ(z)) ir faktoriālās funkcijas paplašinājums visiem kompleksajiem skaitļiem, izņemot veselos negatīvos skaitļus. Pozitīviem veseliem skaitļiem tā ir definēta kā Γ ( n ) = ( n - 1 ) ! {\displaystyle \Gamma (n)=(n-1)! } {\displaystyle \Gamma (n)=(n-1)!}

Gamma funkcija ir definēta visiem kompleksajiem skaitļiem. Bet tā nav definēta veseliem negatīviem skaitļiem un nullei. Kompleksajam skaitlim, kura reālā daļa nav negatīvs vesels skaitlis, funkciju definē:

Gamma funkcija gar reālās ass daļuZoom
Gamma funkcija gar reālās ass daļu

Īpašības

Īpašas vērtības

Dažas konkrētas gamma funkcijas vērtības ir šādas:

Γ ( - 3 / 2 ) = 4 3 π ≈ 2,363271801207 Γ ( - 1 / 2 ) = - 2 π ≈ - 3,544907701811 Γ ( 1 / 2 ) = π ≈ 1,772453850905 Γ ( 1 ) = 0 ! = 1 Γ ( 3 / 2 ) = 1 2 π ≈ 0,88622692545 Γ ( 2 ) = 1 ! = 1 Γ ( 5 / 2 ) = 3 4 π ≈ 1,32934038818 Γ ( 3 ) = 2 ! = 2 Γ ( 7 / 2 ) = 15 8 π ≈ 3,32335097045 Γ ( 4 ) = 3 ! = 6 {\displaystyle {\begin{array}{lll}\Gamma (-3/2)&={{\tfrac {4}{3}}}{\sqrt {\pi }}&\aprox 2.363271801207\\\Gamma (-1/2)&=-2{{\skvrt {\pi}}&\aprox -3,544907701811\\\Gamma (1/2)&={{\skvrt {\pi}}&\aprox 1.772453850905\\\Gamma (1)&=0!&=1\\\Gamma (3/2)&={{\tfrac {1}{2}}}{\sqrt {\pi }}&\aprox 0.88622692545\\\Gamma (2)&=1!&=1\\Gamma (5/2)&={{\tfrac {3}{4}}}{\sqrt {\pi }}&\aprox 1,32934038818\\\Gamma (3)&=2!&=2\\\\Gamma (7/2)&={{\tfrac {15}{8}}{\sqrt {\pi }}&\aprox 3,32335097045\\\\Gamma (4)&=3!&=6\\{end{array}}}} {\displaystyle {\begin{array}{lll}\Gamma (-3/2)&={\tfrac {4}{3}}{\sqrt {\pi }}&\approx 2.363271801207\\\Gamma (-1/2)&=-2{\sqrt {\pi }}&\approx -3.544907701811\\\Gamma (1/2)&={\sqrt {\pi }}&\approx 1.772453850905\\\Gamma (1)&=0!&=1\\\Gamma (3/2)&={\tfrac {1}{2}}{\sqrt {\pi }}&\approx 0.88622692545\\\Gamma (2)&=1!&=1\\\Gamma (5/2)&={\tfrac {3}{4}}{\sqrt {\pi }}&\approx 1.32934038818\\\Gamma (3)&=2!&=2\\\Gamma (7/2)&={\tfrac {15}{8}}{\sqrt {\pi }}&\approx 3.32335097045\\\Gamma (4)&=3!&=6\\\end{array}}}

Pi funkcija

Gauss ieviesa Pi funkciju. Tas ir cits veids, kā apzīmēt gamma funkciju. Izmantojot gamma funkciju, Pi funkcija ir šāda.

Π ( z ) = Γ ( z + 1 ) = z Γ ( z ) = ∫ 0 ∞ e - t t t z + 1 d t t , {\displaystyle \Pi (z)=\Gamma (z+1)=z\;\Gamma (z)=\int _{0}^{\infty }e^{-t}t^{z+1}\,{\frac {{\rm {{d}}t}{t}},} {\displaystyle \Pi (z)=\Gamma (z+1)=z\;\Gamma (z)=\int _{0}^{\infty }e^{-t}t^{z+1}\,{\frac {{\rm {d}}t}{t}},}

lai

Π ( n ) = n ! , {\displaystyle \Pi (n)=n!\,,} {\displaystyle \Pi (n)=n!\,,}

katram nenegatīvam veselam skaitlim n.

Pieteikumi

Analītiskā skaitļu teorija

Gama funkciju izmanto, lai pētītu Rīmana zetas funkciju. Rīmana zetas funkcijas īpašība ir tās funkcionālais vienādojums:

Γ ( s 2 ) ζ ( s ) π - s / 2 = Γ ( 1 - s 2 ) ζ ( 1 - s ) π - ( 1 - s ) / 2 . {\displaystyle \Gamma \left({\frac {s}{2}}}\right)\zeta (s)\pi ^{-s/2}=\Gamma \left({\frac {1-s}{2}}}\right)\zeta (1-s)\pi ^{-(1-s)/2}. } {\displaystyle \Gamma \left({\frac {s}{2}}\right)\zeta (s)\pi ^{-s/2}=\Gamma \left({\frac {1-s}{2}}\right)\zeta (1-s)\pi ^{-(1-s)/2}.}

Bernhards Rīmans atrada sakarību starp šīm divām funkcijām. Tas bija 1859. gada darbā "Über die Anzahl der Primzahlen unter einer gegebenen Grösse" ("Par pirmskaitļu skaitu, kas mazāks par doto daudzumu").

ζ ( z ) Γ ( z ) = ∫ 0 ∞ t z e t - 1 d t t . {\displaystyle \zeta (z)\;\Gamma (z)=\int _{0}^{{\infty }{\frac {t^{z}}}{e^{t}-1}}}\;{\frac {dt}{t}}}. } {\displaystyle \zeta (z)\;\Gamma (z)=\int _{0}^{\infty }{\frac {t^{z}}{e^{t}-1}}\;{\frac {dt}{t}}.}

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir gamma funkcija matemātikā?


A: Gamma funkcija ir galvenais temats speciālo funkciju jomā matemātikā.

J: Kāds ir faktoriālās funkcijas paplašinājums uz visiem kompleksajiem skaitļiem, izņemot negatīvos veselos skaitļus?


A: Gamma funkcija ir faktoriālās funkcijas paplašinājums uz visiem kompleksajiem skaitļiem, izņemot negatīvos veselos skaitļus.

J: Kā gamma funkcija ir definēta veseliem pozitīviem skaitļiem?


A: Pozitīviem veseliem skaitļiem gamma funkciju definē kā Γ(n) = (n-1)!.

Vai gamma funkcija ir definēta visiem kompleksajiem skaitļiem?


A: Jā, gamma funkcija ir definēta visiem kompleksajiem skaitļiem.

Vai gamma funkcija ir definēta negatīviem veseliem skaitļiem un nullei?


A: Nē, gamma funkcija nav definēta negatīviem veseliem skaitļiem un nullei.

J: Kā gamma funkcija ir definēta kompleksam skaitlim, kura reālā daļa nav negatīvs vesels skaitlis?


A: Gamma funkciju kompleksajam skaitlim, kura reālā daļa nav negatīvs vesels skaitlis, definē ar īpašu formulu, kas tekstā nav dota.

J: Kāpēc gamma funkcija ir svarīga matemātikā?


A: Gamma funkcija ir svarīga matemātikā, jo tā ir galvenais temats speciālo funkciju jomā un paplašina faktoriālo funkciju uz visiem kompleksajiem skaitļiem, izņemot negatīvos veselos skaitļus.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3