hurwitzZeta

Дзета-функция Гурвица

Описание

пример

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

пример

Z = hurwitzZeta(n,s,a) возвращает nпервая производная hurwitzZeta(s,a) относительно переменной s.

Примеры

свернуть все

Вычислите дзета-функцию Гурвица с числовыми входными параметрами.

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

Вычислите символьный выход hurwitzZeta путем преобразования входов 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 32 цифрами точности по умолчанию.

valZ = vpa(symZ)
valZ = (-0.51.644934066848226436472415166646)[-vpa ('0,5'), vpa ('1.644934066848226436472415166646')]

Для некоторых значений параметров символьная оценка функции Hurwitz zeta возвращает специальные значения, которые связаны с другими символическими функциями.

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

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

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

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

Для непозитивных целых чисел s, дзета-функция Гурвица возвращает полиномы с точки зрения 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

Найдите первую производную дзеты-функции Гурвица относительно переменной s.

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

Вычислите первую производную в s = 0 и a = 1 при помощи subs функция.

symZ = subs(Z,[s a],[0 1])
symZ = 

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

Используйте diff функция для нахождения первой производной дзеты Гурвица относительно a.

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

Постройте график функции Гурвица для s в пределах интервала [-20 10], заданные 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 параметры

свернуть все

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

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

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

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

Порядок производной, заданный как неотрицательное целое число.

Подробнее о

свернуть все

Функция Гурвица-Цеты

Дзета-функция Гурвица определяется формулой

ζ(s,a)=k=01(k+a)s.

Суммарный ряд сходится только тогда, когда Re (s) > 1 и a не является ни 0, ни отрицательным целым числом. Аналитическое продолжение расширяет определение функции на целую комплексную плоскость, за исключением простого полюса в s = 1.

Совет

  • Оценка функции Гурвица с плавающей точкой может быть медленной для сложных аргументов или высокоточных чисел. Чтобы увеличить вычислительную скорость, можно уменьшить точность с плавающей точкой при помощи vpa и digits функций. Для получения дополнительной информации смотрите Увеличение Скорость путем снижения точности.

  • Дзета-функция Гурвица связана с другими специальными функциями. Например, его можно выразить в терминах полилогарифма Li s (z) и гамма-функции Β (z):

    ζ(1s,a)=Γ(s)(2π)s[eiπs/2Lis(e2πia)+eiπs/2Lis(e2πia)].

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

Ссылки

[1] Олвер, Ф. У. Дж., А. Б. Олде Даальхёйс, Д. У. Лозье, Б. И. Шнайдер, Р. Ф. Буазверт, К. У. Кларк, Б. Р. Миллер и Б. В. Сондерс, эд. Zeta и связанные функции, NIST Digital Library of Mathematical Functions, Release 1.0.20, Sept. 15, 2018.

См. также

| | | |

Введенный в R2019a