Омега-функция Райта

редактировать

Математическая функция Омега-функция Райта вдоль части вещественной оси

В математике, омега-функция Райта или функция Райта, обозначенная ω, определяется в терминах функции W Ламберта как:

ω (z) = W ⌈ I m (z) - π 2 π ⌉ (e z). {\ displaystyle \ omega (z) = W _ {\ big \ lceil} {\ frac {\ mathrm {Im} (z) - \ pi} {2 \ pi}} {\ big \ rceil}} (e ^ { z}).}\ omega (z) = W _ {{{\ big \ lceil} {\ frac {{\ mathrm {Im}} (z) - \ pi} {2 \ pi}} {\ big \ rceil}}} (e ^ {z}).
Содержание
  • 1 Использует
  • 2 Свойства
  • 3 Значения
  • 4 Графики
  • 5 Примечания
  • 6 Ссылки
Использует

Один из основных приложений этой функции находится в разрешении уравнения z = ln (z), поскольку единственное решение дается z = e.

y = ω (z) - единственное решение, когда z ≠ x ± i π {\ displaystyle z \ neq x \ pm i \ pi}z \ neq x \ pm i \ pi для x ≤ - 1 уравнения y + ln (y) = z. За исключением этих двух лучей, омега-функция Райта непрерывна, даже аналитическая.

Свойства

Омега-функция Райта удовлетворяет соотношению W k (z) = ω (пер ⁡ (z) + 2 π ik) {\ displaystyle W_ {k} (z) = \ omega (\ ln (z) +2 \ pi ik)}W_ {k} (z) = \ omega (\ ln (z) +2 \ pi ik) .

Он также удовлетворяет дифференциальному уравнению

d ω dz = ω 1 + ω {\ displaystyle {\ frac {d \ omega} {dz}} = {\ frac {\ omega} {1+ \ omega}}}{ \ frac {d \ omega} {dz}} = {\ frac {\ omega} {1+ \ omega}}

везде, где ω является аналитическим ( как можно увидеть, выполнив разделение переменных и восстановив уравнение ln ⁡ (ω) + ω = z {\ displaystyle \ ln (\ omega) + \ omega = z}\ ln (\ omega) + \ omega = z ), и, как следствие, его интеграл может быть выражен как:

∫ wndz = {ω n + 1 - 1 n + 1 + ω nn, если n ≠ - 1, ln ⁡ (ω) - 1 ω, если n = - 1. {\ displaystyle \ int w ^ {n} \, dz = {\ begin {cases} {\ frac {\ omega ^ {n + 1} -1} {n + 1} } + {\ frac {\ omega ^ {n}} {n}} {\ t_dv {if}} n \ neq -1, \\\ ln (\ omega) - {\ frac {1} {\ omega} } {\ t_dv {if}} n = -1. \ end {cases}}}\ int w ^ {n} \, dz = {\ begin {cases} {\ frac {\ omega ^ {{n + 1}} - 1} {n + 1}} + {\ frac {\ omega ^ {n}} {n}} { \ t_dv {if}} n \ neq -1, \\\ ln (\ omega) - {\ frac {1} {\ omega}} {\ t_dv {if}} n = -1. \ end {case} }

Его ряд Тейлора вокруг точки a = ω a + ln ⁡ (ω a) {\ displaystyle a = \ omega _ {a} + \ ln (\ omega _ {a})}a = \ omega _ {a} + \ ln (\ omega _ {a}) принимает форму:

ω (z) = ∑ n = 0 + ∞ qn ( ω а) (1 + ω а) 2 n - 1 (z - а) nn! {\ displaystyle \ omega (z) = \ sum _ {n = 0} ^ {+ \ infty} {\ frac {q_ {n} (\ omega _ {a})} {(1+ \ omega _ {a}) ^ {2n-1}}} {\ frac {(za) ^ {n}} {n!}}}\ omega (z) = \ sum _ {{n = 0}} ^ {{+ \ infty}} {\ frac {q_ {n} (\ omega _ {a})} {( 1+ \ omega _ {a}) ^ {{2n-1}}}} {\ frac {(za) ^ {n}} {n!}}

где

qn (w) = ∑ k = 0 n - 1 ⟨⟨n + 1 К⟩⟩ (- 1) kwk + 1 {\ displaystyle q_ {n} (w) = \ sum _ {k = 0} ^ {n-1} {\ bigg \ langle} \! \! {\ Bigg \ langle} {\ begin {matrix} n + 1 \\ k \ end {matrix}} {\ bigg \ rangle} \! \! {\ bigg \ rangle} (- 1) ^ {k} w ^ {k + 1 }}q_ {n} (w) = \ sum _ {{k = 0}} ^ {{n-1}} {\ bigg \ langle} \! \ ! {\ bigg \ langle} {\ begin {matrix} n + 1 \\ k \ end {matrix}} {\ bigg \ rangle} \! \! {\ bigg \ rangle} (- 1) ^ {k} w ^ {{k + 1}}

в котором

⟨⟨nk⟩⟩ {\ displaystyle {\ bigg \ langle} \! \! {\ Bigg \ langle} {\ begin {matrix} n \\ k \ end {matrix}} {\ bigg \ rangle} \! \! {\ bigg \ rangle}}{\ bigg \ langle} \! \! {\ Bigg \ langle} {\ begin {matrix} n \\ k \ end {matrix}} {\ bigg \ rangle} \! \! { \ bigg \ rangle}

- число Эйлера второго порядка.

Значения
ω (0) = W 0 (1) ≈ 0,56714 ω (1) = 1 ω (- 1 ± i π) = - 1 ω (- 1 3 + ln ⁡ (1 3) + i π) = - 1 3 ω (- 1 3 + ln ⁡ (1 3) - i π) = W - 1 (- 1 3 e - 1 3) ≈ - 2.237147028 {\ displaystyle {\ begin {array} {lll} \ omega (0) = W_ {0} (1) \ приблизительно 0,56714 \\ \ omega (1) = 1 \\\ omega (-1 \ pm i \ pi) = - 1 \\\ omega (- {\ frac {1} {3}} + \ ln \ left ({\ frac {1} {3}} \ right) + i \ pi) = - {\ frac {1} {3}} \\\ omega (- {\ frac {1} {3}} + \ ln \ left ({\ frac {1} {3} } \ right) -i \ pi) = W _ {- 1} \ left (- {\ frac {1} {3}} e ^ {- {\ frac {1} {3}}} \ right) \ приблизительно -2,237147028 \\\ end {array}}}{\ begin {array} {lll} \ omega (0) = W_ {0} (1) \ приблизительно 0,56714 \\\ omega (1) = 1 \\\ omega (-1 \ pm i \ pi) = - 1 \\\ omega (- {\ frac {1} {3}} + \ ln \ left ({\ frac {1} {3}} \ right) + i \ pi) = - {\ frac {1} {3}} \\\ omega (- {\ frac {1} {3}} + \ ln \ left ({\ frac {1} {3}} \ right) -i \ pi) = W _ {{- 1}} \ left (- {\ frac {1} {3}} e ^ {{- {\ frac {1} {3}}}} \ right) \ приблизительно - 2.237147028 \\\ end {array}}
Графики
Примечания
Ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-21 06:03:55
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте