exponenta event banner

hurwitzZeta

Дзета-функция Гурвица

Описание

пример

Z = hurwitzZeta(s,a) вычисляет дзета-функцию Гурвица для числовых или символьных входных данных s и a. Дзета-функция Гурвица определяется только в том случае, если s не является 1 и a не является ни 0, ни отрицательным целым числом.

пример

Z = hurwitzZeta(n,s,a) возвращает значение n-я производная от hurwitzZeta(s,a) относительно переменной s.

Примеры

свернуть все

Вычислите дзета-функцию Гурвица с помощью числовых входных аргументов.

Z = hurwitzZeta(0,1)
Z = -0.5000

Вычислить символьный вывод hurwitzZeta путем преобразования входных данных в символьные числа с помощью sym.

symZ = hurwitzZeta(sym([0 2]),1)
symZ = 

(-12π26)[-sym(1/2), sym(pi)^2/6]

Используйте vpa функция для аппроксимации символьных результатов с точностью по умолчанию 32 цифры.

valZ = vpa(symZ)
valZ = (-0.51.644934066848226436472415166646)[-vpa('0.5'), vpa('1.644934066848226436472415166646')]

Для некоторых значений параметров символьная оценка дзета-функции Гурвица возвращает специальные значения, связанные с другими символьными функциями.

Для a = 1, дзета-функция Гурвица возвращает дзета-функцию Римана zeta.

syms s a;
Z = hurwitzZeta(s,1)
Z = ζzeta(s)zeta(s)

Для s = 2, дзета-функция Гурвица возвращает первую производную дигаммы-функции psi.

Z = hurwitzZeta(2,a)
Z = ψpsi(a)psi(1, a)

Для непозитивных целых чисел s, дзета-функция Гурвица возвращает многочлены в терминах a.

Z = hurwitzZeta(0,a)
Z = 

12-asym(1/2) - a

Z = hurwitzZeta(-1,a)
Z = 

-a22+a2-112- a^2/2 + a/2 - sym(1/12)

Z = hurwitzZeta(-2,a)
Z = 

-a33+a22-a6- a^3/3 + a^2/2 - a/6

Найти первую производную дзета-функции Гурвица относительно переменной s.

syms s a
Z = hurwitzZeta(1,s,a)
Z = ζhurwitzZeta(s,a)hurwitzZeta(s, a, 1)

Вычислить первую производную в s = 0 и a = 1 с помощью subs функция.

symZ = subs(Z,[s a],[0 1])
symZ = 

-log(2)2-log(π)2- log(sym(2))/2 - log(sym(pi))/2

Используйте diff найти первую производную дзета-функции Гурвица относительно a.

Z = diff(hurwitzZeta(s,a),a)
Z = -sζhurwitzZeta(s+1,a)-s*hurwitzZeta((s + 1), a)

Постройте график дзета-функции Гурвица для s в пределах интервала [-20 10], учитывая a = 0.7.

fplot(@(s) hurwitzZeta(s,0.7),[-20 10])
axis([-20 10 -40 35]);

Figure contains an axes. The axes contains an object of type functionline.

Входные аргументы

свернуть все

Ввод, заданный как число, массив, символьное число, символьная переменная, символьная функция, символьное выражение или символьный массив. Дзета-функция Гурвица определена только для значений s не равно 1.

Типы данных: single | double | sym | symfun
Поддержка комплексного номера: Да

Ввод, заданный как число, массив, символьное число, символьная переменная, символьная функция, символьное выражение или символьный массив. Дзета-функция Гурвица определена только для значений a не равно 0 или отрицательному целому числу.

Типы данных: single | double | sym | symfun
Поддержка комплексного номера: Да

Порядок производной, определяемый как неотрицательное целое число.

Подробнее

свернуть все

Дзета-функция Гурвица

Дзета-функция Гурвица определяется формулой

(s, a) =∑k=0∞1 (k + a) s.

Суммирующий ряд сходится только тогда, когда Re (s) > 1 и a не является ни 0, ни отрицательным целым числом. Аналитическое продолжение распространяет определение функции на всю комплексную плоскость, кроме простого полюса при s = 1.

Совет

  • Оценка дзета-функции Гурвица с плавающей запятой может быть медленной для сложных аргументов или высокоточных чисел. Чтобы увеличить вычислительную скорость, можно уменьшить точность с плавающей запятой, используя vpa и digits функции. Дополнительные сведения см. в разделе Увеличение скорости путем уменьшения точности.

  • Дзета-функция Гурвица связана с другими специальными функциями. Например, она может быть выражена в терминах полилогарифма Lis (z) и гамма-функции Γ (z):

    (1 s, a) = Γ (s) () s [e iās/2 Лис (e2securityia) + eiís/2 Лис (e − 2δia)].

    Здесь Re (s) > 0 и Im (a) > 0 или Re (s) > 1 и Im (a) = 0.

Ссылки

[1] Ольвер, Ф. В. Дж., А. Б. Ольде Даалхёйс, Д. В. Лозье, Б. И. Шнайдер, Р. Ф. Буасверт, К. В. Кларк, Б. Р. Миллер и Б. В. Сондерс, ред., глава 25. Zeta и связанные функции, Цифровая библиотека математических функций NIST, выпуск 1.0.20, 15 сентября 2018 г.

См. также

| | | |

Представлен в R2019a