Омега-функция Райта

Математическая функция

Омега-функция Райта вдоль части действительной оси

В математике омега- функция Райта или функция Райта , [примечание 1] обозначаемая ω , определяется через функцию Ламберта W следующим образом:

ω ( з ) = Вт я м ( з ) π 2 π ( е з ) . {\displaystyle \omega (z)=W_{{\big \lceil }{\frac {\mathrm {Im} (z)-\pi }{2\pi }}{\big \rceil }}(e^{ г}).}

Использует

Одним из основных применений этой функции является разрешение уравнения z  = ln( z ), поскольку единственное решение дается выражением z  =  e −ω( π  i ) .

y = ω( z ) является единственным решением, когда для x  ≤ −1, уравнения y  + ln( y ) =  z . За исключением этих двух значений, омега-функция Райта непрерывна , даже аналитична . з х ± я π {\ displaystyle z \ neq x \ pm я \ pi}

Характеристики

Омега-функция Райта удовлетворяет соотношению . Вт к ( з ) = ω ( вн ( з ) + 2 π я к ) {\displaystyle W_{k}(z)=\omega (\ln(z)+2\pi ik)}

Он также удовлетворяет дифференциальному уравнению

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

где ω является аналитической (как можно увидеть, выполнив разделение переменных и восстановив уравнение ), и, как следствие, ее интеграл можно выразить как: вн ( ω ) + ω = з {\displaystyle \ln(\omega)+\omega =z}

ω н г з = { ω н + 1 1 н + 1 + ω н н если  н 1 , вн ( ω ) 1 ω если  н = 1. {\displaystyle \int \omega ^{n}\,dz={\begin{cases}{\frac {\omega ^{n+1}-1}{n+1}}+{\frac {\omega ^{n}}{n}}&{\mbox{if }}n\neq -1,\\\ln(\omega )-{\frac {1}{\omega }}&{\mbox{if }}n=-1.\end{cases}}}

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

ω ( з ) = н = 0 + д н ( ω а ) ( 1 + ω а ) 2 н 1 ( з а ) н н ! {\displaystyle \omega (z)=\sum _{n=0}^{+\infty }{\frac {q_{n}(\omega _{a})}{(1+\omega _{a})^{2n-1}}}{\frac {(za)^{n}}{n!}}}

где

д н ( ж ) = к = 0 н 1 н + 1 к ( 1 ) к ж к + 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}}

в котором

н к {\displaystyle {\bigg \langle }\!\!{\bigg \langle }{\begin{matrix}n\\k\end{matrix}}{\bigg \rangle }\!\!{\bigg \rangle }}

число Эйлера второго порядка .

Ценности

ω ( 0 ) = Вт 0 ( 1 ) 0,56714 ω ( 1 ) = 1 ω ( 1 ± я π ) = 1 ω ( 1 3 + вн ( 1 3 ) + я π ) = 1 3 ω ( 1 3 + вн ( 1 3 ) я π ) = Вт 1 ( 1 3 е 1 3 ) 2.237147028 {\displaystyle {\begin{array}{lll}\omega (0)&=W_{0}(1)&\approx 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)&\approx -2.237147028\\\end{array}}}

Участки

Примечания

  1. ^ Не путать с функцией Фокса–Райта , также известной как функция Райта.

Ссылки

  • «О функции ω Райта», Роберт Корлесс и Дэвид Джеффри
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Wright_omega_function&oldid=1239226299"