Maxima Manual: Эллиптические функции и интегралы в Maxima

Next: Функции и переменные для эллиптических функций, Up: Top [Contents][Index]

### 15.1 Эллиптические функции и интегралы в Maxima

Maxima поддерживает работу с эллиптическими функциями Якоби, а также полными и неполными эллиптическими интегралами - как символьную манипуляцию, так и численные расчеты. Определение этих функций и множество их свойств можно найти в главах 16, 17 справочника Abramowitz, Stegun. Мы используем определения и отношения из книги Абрамовица и Стиган там, где это возможно.

В частности, все эллиптические функции и нтегралы используют параметр m вместо модуля k или амплитуды \alpha. Это единственное расхождение с Амбрамовицем и Стиган, которые используют для эллиптических функций амплитуду. Действуют следующие отношения:

В первую очередь упор делался на символьные вычисления с эллиптическими функциями и интегралами. Поэтому известно большинство производных для функций и интегралов. Однако, если в какчестве параметра заданы числа с плавающей точкой, то возвращается численное значение.

Поддержка большинства других свойств эллиптических функций и интегралов, помимо выражения их производных, еще не реализована.

Несколько примеров для эллиптических функций:

    (%i1) jacobi_sn (u, m);
    (%o1)                    jacobi_sn(u, m)
    (%i2) jacobi_sn (u, 1);
    (%o2)                        tanh(u)
    (%i3) jacobi_sn (u, 0);
    (%o3)                        sin(u)
    (%i4) diff (jacobi_sn (u, m), u);
    (%o4)            jacobi_cn(u, m) jacobi_dn(u, m)
    (%i5) diff (jacobi_sn (u, m), m);
    (%o5) jacobi_cn(u, m) jacobi_dn(u, m)

          elliptic_e(asin(jacobi_sn(u, m)), m)
     (u - ------------------------------------)/(2 m)
                         1 - m

                2
       jacobi_cn (u, m) jacobi_sn(u, m)
     + --------------------------------
                  2 (1 - m)

Несколько примеров для эллиптических интегралов:

    (%i1) elliptic_f (phi, m);
    (%o1)                  elliptic_f(phi, m)
    (%i2) elliptic_f (phi, 0);
    (%o2)                          phi
    (%i3) elliptic_f (phi, 1);
                                   phi   %pi
    (%o3)                  log(tan(--- + ---))
                                    2     4
    (%i4) elliptic_e (phi, 1);
    (%o4)                       sin(phi)
    (%i5) elliptic_e (phi, 0);
    (%o5)                          phi
    (%i6) elliptic_kc (1/2);
                                         1
    (%o6)                    elliptic_kc(-)
                                         2
    (%i7) makegamma (%);
                                     2 1
                                gamma (-)
                                       4
    (%o7)                      -----------
                               4 sqrt(%pi)
    (%i8) diff (elliptic_f (phi, m), phi);
                                    1
    (%o8)                 ---------------------
                                        2
                          sqrt(1 - m sin (phi))
    (%i9) diff (elliptic_f (phi, m), m);
           elliptic_e(phi, m) - (1 - m) elliptic_f(phi, m)
    (%o9) (-----------------------------------------------
                                  m

                                     cos(phi) sin(phi)
                                 - ---------------------)/(2 (1 - m))
                                                 2
                                   sqrt(1 - m sin (phi))

Поддержку эллиптических функций и интегралов реализовал Реймонд Той, и его код доступен под лицензии GPL, как и весь код Maxima.

Категории:Эллиптические функции ·

Next: Функции и переменные для эллиптических функций, Up: Top [Contents][Index]