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椭圆积分奇异值


椭圆模量 k个具有奇异值时,完整的椭圆积分可以以解析形式计算伽马函数.Abel(引用于Whittaker and Watson 1990,p.525)证明

 (K^'(K))/(K(K),
(1)

哪里一,b条,c(c),d日,n个整数,K(K)是一个完成第一类椭圆积分、和K^'(K)=K(平方码(1-K^2))是互补的完成第一类椭圆积分,然后是椭圆形模数,模量 k个代数方程的具有整数 系数.

A类椭圆模量 k_r这样的话

 (K^'(K_r))/(K(K_r))=平方米(r),
(2)

称为椭圆积分的奇异值。这个椭圆lambda函数 λ^*(r)给出的值为千卢比.

Selberg和Chowla(1967)表明K(λ^*(r))E(λ^*(r))可以用有限数量的伽马函数.完整椭圆形第二类积分 E(k_r)E^'(k_r)可以用K(K_r)K^'(K_r)椭圆形α函数 α(r).

的值K(K_r)对于小整数第页伽马函数 伽马(z)总结如下。

K(K_1)=(伽马^2(1/4))/(4sqrt(pi))
(3)
K(K_2)=(平方(平方(2)+1)伽马(1/8)伽玛(3/8))/(2^(13/4)平方(pi))
(4)
K(K_3)=(3^(1/4)伽马^3(1/3))/(2^(7/3)π)
(5)
K(K_4)=((平方(2)+1)伽马^2(1/4))/(2^(7/2)平方(pi))
(6)
K(K_5)=(sqrt(5)+2)^(1/4)sqrt
(7)
K(K_6)=sqrt((sqrt(2)-1)(sqrt(3)+sqrt(2))(2+sqrt(3)))sqrt((伽玛(1/(24))伽玛(5/(24))伽玛(7/(24))伽玛(((11)/(24)))/(384pi))
(8)
K(K_7)=(伽马(1/7)伽马(2/7)伽玛(4/7))/(7^(1/4)·4pi)
(9)
K(K_8)=平方((2sqrt(2)+平方(1+5平方(2)))
(10)
K(K_9)=(3^(1/4)平方(2+平方(3))伽马^ 2(1/4))/(12sqrt(pi))
(11)
K(K_(10))=平方(2+3sqrt(2)+平方(5))
(12)
K(K_(11))=[2+(17+3sqrt(33))^(1/3)-(3sqrt
(13)
K(K_(12))=(3^(1/4)(平方(2)+1)(平方根(3)+平方根(2))平方根(2-sqrt(3))伽马射线(1/3))/(2^(13/3)π)
(14)
K(K_(13))=((18+5sqrt(13))^(1/4))/(sqrt(6656pi^5))sqrt(伽玛(1/(52))伽玛(7/(52))伽玛(9/(52))伽玛(((11)/(52))伽玛((15)/(52))伽玛((17)/(52))伽玛((19)/(52))伽玛((25)/(52))伽玛((29)/(52)伽玛((31)/(52)伽玛((47)/(52)伽玛(49)/(52))
(15)
K(K_(14))=-11-8平方米(2)-4平方米(5+4平方英尺(2))-2平方米(2+5+4平方米(二))+2平方米
(16)
K(K_(15))=平方(((平方(5)+1)伽马(1/(15))伽马
(17)
K(K_(16))=((2^(1/4)+1)^2Gamma^2(1/4))/(2 ^(9/2)sqrt(pi))
(18)
K(K_(17))=C_1[(伽马(1/(68))伽马(3/(68)伽马((33)/(68))]^(1/4)
(19)
K(K_(25))=(平方(5)+2)/(20)(伽马^2(1/4))/(平方(pi)),
(20)

哪里伽马(z)伽马函数C_1是一个代数数(Borwein和Borwein1987,第298页)。

Borwein和Zucker(1992)给出了完备奇异值的惊人表达式椭圆积分中心β函数

 β(p)=B(p,p)。
(21)

此外,它们表明K(kN)总是可以用这些函数表示对于n=1,2(模块4).在这种情况下伽马(z)表达式中出现的函数有属于表格 伽马(t/4n)哪里1<=t<=(2n-1)(t,4n)=1。分子中的项取决于克罗内克符号 {吨/4n}。前几个值n个

K(K_1)=2^(-2)β(1/4)
(22)
K(K_2)=2^(-13/4)β(1/8)
(23)
K(K_3)=2^(-4/3)3^(-1/4)β(1/3)
(24)
=2^(-5/3)3^(-3/4)β(1/6)
(25)
K(K_5)=2^(-33/20)5^(-5/8)(11+5sqrt(5))^(1/4)sin(1/(20)pi)beta(1/2)
(26)
=2^(-29/20)5^(-3/8)(1+sqrt(5))^(1/4)sin(3/(20)pi)beta(3/
(27)
K(K_6)=2^(-47/12)3^(-3/4)(平方(2)-1)(平方根(3)+1)β(1/(24))
(28)
=2^(-43/12)3^(-1/4)(平方(3)-1)β(5/(24))
(29)
K(K_7)=2·7^(-3/4)sin
(30)
=2^(-2/7)7^(-1/4)(β(1/7)β(2/7))/(β(1/14))
(31)
K(K_(10))=2^(-61/20)5^(-1/4)(sqrt(5)-2)^(1/2)(squart(10)+3)(β(1/8)β(7/(40))/(β(1/4))
(32)
=2^(-15/4)5^(-3/4)(平方(5)-2)^(1/2)(β(1/(40))β(1/940))/(β(3/8))
(33)
K(K_(11))=R·2^(-7/11)sin(1/(11)pi)sin
(34)
K(K_(13))=2^(-3)13^(-5/8)(5sqrt(13)+18)^(1/4)[棕褐色(1/(52)pi)棕褐色(3/(52
(35)
K(K_(14))=平方根(平方根(4sqrt(2)+2)+平方根(2)+平方根基(2)-1)·2^(-13/4)7^(-3/8)×[(tan(5/(56)pi)tan((13)/(56)π))/(tan
(36)
K(K_(15))=2^(-1)3^(-3/4)5^(-7/12)B(1/15),4/(15))
(37)
=(2^(-2)3^(-3/4)5^(-3/4)(平方(5)-1)β(1/15)β(4/(15)))/(β(1/3))
(38)
K(K_(17))=C_2[(β(1/(68))β(3/(68))β(7/(68))β(9/(68))β((11)/(68))β((13)/(68))/(β(5/(68))β((15)/(68))]^(1/4),
(39)

哪里R(右)真实的 属于

 x^3-4x=4=0
(40)

C_2是一个代数数(Borwein和Zucker 1992)。请注意K(K_(11))是上述列表中唯一不能表示为中心β函数.

使用椭圆α函数,的第二类的椭圆积分友善的也可以从中找到

E类=pi/(4sqrt(r)K)+[1-(α(r))/(sqrt
(41)
E ^’=pi/(4K)+α(r)K,
(42)

并且根据定义,

 K^'=Ksqrt(r)。
(43)

另请参见

中央Beta函数,椭圆Alpha函数,椭圆形Delta函数,椭圆积分第一类,椭圆积分第二类,椭圆Lambda函数,椭圆模量,伽马射线功能

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新罕布什尔州阿贝尔。“重排sur-les函数省略。”J.reine angew。数学。 3, 160-190, 1828. 转载于新罕布什尔州阿贝尔市。机动完成(编辑L.Sylow和S.Lie)。纽约:约翰逊再版Corp.,第377页,1988年。J.M.博文。和Borwein,P.B。圆周率&AGM:分析数理论和计算复杂性研究。纽约:Wiley,第139和298页,1987年。J.M.博文。I.J.祖克。“有理函数伽玛函数的椭圆积分计算小分母的值。"IMA J.数值分析 12, 519-526,1992鲍曼,F。介绍椭圆函数及其应用。纽约:多佛,第75、95页,和98,1961年。Glasser,M.L。和Wood,V.E。“A已关闭椭圆积分的形式评价。"数学。计算。 22, 535-536,1971Selberg,A.和Chowla,S.《论爱泼斯坦的齐塔函数》J.reine angew。数学。 227, 86-110, 1967.E.T.惠塔克。和G.N.Watson。A类现代分析课程,第四版。英国剑桥:剑桥大学出版社,第524-528页,1990年。Wrigge,S.“椭圆积分身份。"数学。计算。 27, 837-840, 1973.祖克,国际期刊。“评估伽马射线-椭圆曲线周期的函数复数乘法。"数学。程序。剑桥菲洛斯。Soc公司。 82,111-118, 1977.I.J.祖克。和乔伊斯,G.S。“特别超几何级数II的值。"数学。程序。剑桥菲洛斯。Soc公司。 131,309-319, 2001.

参考Wolfram | Alpha

椭圆积分奇异价值

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“椭圆积分奇异价值。“来自数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/EllipticIntegralSingularValue.html

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