椭圆积分的主要参考文献是:
M.Abramowitz和I.A.Stegun(编辑)(1964年)《数学手册》具有公式、图形和数学表的函数,国家美国政府印刷标准局应用数学系列华盛顿特区办公室。
Mathworld还包含许多有用的背景信息:
同样如此维基百科椭圆积分.
除非另有说明,否则所有变量均为实数。
称为椭圆积分,如果R(吨,秒)是理性的的函数吨和秒、和秒2是中的三次或四次多项式吨.
椭圆积分通常不能用初等形式表示功能。然而,勒让德证明了所有椭圆积分都可以是简化为以下三种标准形式:
第一类椭圆积分(勒让德形式)
第二类椭圆积分(勒让德形式)
第三类椭圆积分(勒让德形式)
哪里
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注释 |
φ称为振幅。
k个称为模量。
α称为模角。
n个称为特征。
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注意安全 |
也许椭圆积分比其他任何特殊函数都重要以各种不同的方式表达。特别是决赛参数k个(模量)可以用模角α或参数米。这些是相关的签署人:
k=sinα
m=k2=正弦2α
因此,第三类积分(例如)可以表示为作为其中之一:
∏(n,φ,k)
∏(n,φ\α)
π(n,φ|m)
为了使事情进一步复杂化,一些文本引用了补充参数m的,或1-m,其中:
1-m=1-k2=cos2α
此实现使用k个贯穿:此匹配的要求技术C++库扩展报告。但是,你应该是额外的使用这些函数时要小心!
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什么时候?φ=π/2,椭圆积分被称为完成.
第一类完全椭圆积分(勒让德形式)
第二类完全椭圆积分(勒让德形式)
第三类完全椭圆积分(勒让德形式)
卡尔森[卡尔森77] [卡尔森78]给出了另一个定义椭圆积分的标准形式:
第一类卡尔森椭圆积分
哪里x个,年,z(z)是非负的,其中最多一个可能为零。
第二类卡尔森椭圆积分
哪里x个,年是非负的,在其中大多数可能为零,并且z(z)必须为正数。
第三类卡尔森椭圆积分
哪里x个,年,z(z)是非负的,其中最多一个可能为零,并且第页必须为非零。
卡尔森退化椭圆积分
哪里x个非负且年非零。
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注释 |
R(右)C类(x,y)=RF类(x,y,y)
R(右)D类(x,y,z)=RJ型(x,y,z,z)
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卡尔森于年证明[卡尔森78]那个
椭圆积分的勒让德形式和卡尔森形式由方程:
特别地,
计算椭圆积分的传统方法是高斯和Landen变换,二次收敛,适用于第一类和第二类椭圆积分。不幸的是,他们遭受了痛苦第三类的有效数字丢失。卡尔森算法[卡尔森79] [卡尔森78],相比之下,为所有三种椭圆提供了统一的方法具有满意精度的积分。
特别值得一提的是:
A.M.勒让德,函数椭圆与积分特征Euleriennes公司,第1卷。巴黎(1825年)。
然而,主要参考文献是:
- M.Abramowitz和I.A.Stegun(编辑)(1964年)《数学手册》具有公式、图形和数学表的函数,国家局《标准应用数学丛书》,美国政府印刷局,华盛顿特区。
- 不列颠哥伦比亚省卡尔森市,用重复法计算椭圆积分,《数值数学》,第33卷,第1卷(1979年)。
- B.C.卡尔森,第一类椭圆积分,SIAM数学分析杂志,第8231卷(1977年)。
- 不列颠哥伦比亚省卡尔森市,椭圆积分三个定理的简短证明,SIAM数学分析杂志,第9524卷(1978年)。
- B.C.Carlson和E.M.Notis,算法577:算法不完全椭圆积分、ACM数学事务《软件》,第7398卷(1981年)。
- B.C.卡尔森,关于椭圆积分和函数的计算.数学杂志。和物理。,44(1965年),第36-51页。
- B.C.卡尔森,第二类椭圆积分表友善的。数学。压缩机。,49(1987),第595-606页。(补编,同上。,第S13-S17页)
- B.C.卡尔森,第三类椭圆积分表.数学。压缩机。,51(1988),第267-280页。(补编,同上,第S1-S5页。)
- B.C.卡尔森,椭圆积分表:立方情形.数学。压缩机。,53(1989),第327-333页。
- B.C.卡尔森,椭圆积分表:一次二次因素。数学。压缩机。,56(1991),第267-280页。
- B.C.卡尔森,椭圆积分表:两个二次积分因素。数学。压缩机。,59(1992),第165-180页。
- B.C.卡尔森,数字的实或复椭圆积分的计算.《数值算法》,第10卷,第1期/1995年3月,第13-26页。
- B.C.Carlson和John L.Gustafson,渐进的对称椭圆积分的逼近、SIAM数学分析杂志,第25卷,第2期(1994年3月),288-303。
以下参考文献虽然与我们的实施没有直接关系,也可能感兴趣:
- R.Burlisch,椭圆积分的数值计算和椭圆函数。数字数学7,78-90。
- R.Burlisch,Bartky变换到不完备的推广第三类椭圆积分.数值数学13, 266-284.
- R.Burlisch,椭圆积分的数值计算和椭圆函数。三数字数学13,305-315。
- 福岛核电站和石崎核电站,数字的一般形式的不完全椭圆积分的计算。《天体力学和动力学天文学》,第59卷,第3/7月号,1994, 237-251.