0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Lanczos Approximation

المؤلف:  Lanczos, C. J

المصدر:  Soc. Indust. Appl. Math. Ser. B: Numer. Anal. 1

الجزء والصفحة:  ...

22-5-2019

1544

+

-

20

Lanczos Approximation

An approximation for the gamma function Gamma(z+1) with R[z]>0 is given by

 Gamma(z+1)=sqrt(2pi)(z+sigma+1/2)^(z+1/2)e^(-(z+sigma+1/2))sum_(k=0)^inftyg_kH_k(z),

(1)

where sigma is an arbitrary constant such that R[z+sigma+1/2]>0,

 g_k=(e^sigmaepsilon_k(-1)^k)/(sqrt(2pi))sum_(r=0)^k(-1)^r(k; r)(k)_r(e/(r+sigma+1/2))^(r+1/2),

(2)

where (k)_r is a Pochhammer symbol and

 epsilon_k=<span style={1 for k=0; 2 otherwise, " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/LanczosApproximation/NumberedEquation3.gif" style="height:41px; width:122px" />

(3)

and

H_k(z) = 1/((z+1)_k(z+1)_(-k))

(4)

= ((-1)^k(-z)_k)/((z+1)_k),

(5)

with H_0(z)=1 (Lanczos 1964; Luke 1969, p. 30). g_k satisfies

 sum_(k=0)^inftyg_k=1,

(6)

and if z is a positive integer, then g_k satisfies the identity

 sum_(k=0)^n((-1)^k(-n)_k)/((n+1)_k)g_k=(e^(n+sigma+1/2)n!)/(sqrt(2pi)(n+sigma+1/2)^(n+1/2))

(7)

(Luke 1969, p. 30).

A similar result is given by

ln[Gamma(z)] = (z-1/2)lnz-z+1/2ln(2pi)+1/2[(c_1)/(z+1)+(c_2)/(2(z+1)(z+2))+...]

(8)

= (z-1/2)lnz-z+1/2ln(2pi)+1/2sum_(n=1)^(infty)(zc_n)/(n(z)_(n+1))

(9)

= (z-1/2)lnz-z+1/2ln(2pi)+1/2sum_(n=1)^(infty)(z!c_n)/(n(n+z)!),

(10)

where (z)_n is a Pochhammer symbol, n! is a factorial, and

 c_n=int_0^1(x)_n(2x-1)dx.

(11)

The first few values of c_n are

c_1 = 1/6

(12)

c_2 = 1/3

(13)

c_3 = (59)/(60)

(14)

c_4 = (58)/(15)

(15)

c_5 = (533)/(28)

(16)

(OEIS A054379 and A054380; Whittaker and Watson 1990, p. 253). Note that Whittaker and Watson incorrectly give c_4 as 227/60.

Yet another related result gives

 ln[Gamma(z)]=(z-1/2)lnz-z+1/2ln(2pi)+1/2[1/(2·3)sum_(r=1)^infty1/((z+r)^2)+2/(3·4)sum_(r=1)^infty1/((z+r)^3)+3/(4·5)sum_(r=1)^infty1/((z+r)^4)+...] 
=(z-1/2)lnz-z+1/2ln(2pi)+1/2sum_(n=2)^infty((n-1))/(n(n+1))zeta(n,z+1) 
=(z-1/2)lnz-z+1/2ln(2pi)+1/2sum_(n=2)^infty((-1)^n(n-1))/((n+1)!)psi_(n-1)(z)

(17)

(Whittaker and Watson 1990, p. 261), where zeta(s,a) is a Hurwitz zeta function and psi_n(z) is a polygamma function.


REFERENCES:

Lanczos, C. J. Soc. Indust. Appl. Math. Ser. B: Numer. Anal. 1, 86-96, 1964.

Luke, Y. L. "An Expansion for Gamma(z+1)." §2.10.3 in The Special Functions and their Approximations, Vol. 1. New York: Academic Press, pp. 29-31, 1969.

Sloane, N. J. A. Sequences A054379 and A054379 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Whittaker, E. T. and Watson, G. N. A Course in Modern Analysis, 4th ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1990.

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد