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渐近级数


渐近级数是以变量 x 为自变量的函数的级数展开,可能收敛或发散(Erdélyi 1987, p. 1),但对于足够大的 x,其部分和可以任意地逼近给定的函数。要形成 R(x) 的渐近级数

 f(x)∼R(x),
(1)

 x^nR_n(x)=x^n[f(x)-S_n(x)],
(2)

其中

 S_n(x)=a_0+(a_1)/x+(a_2)/(x^2)+...+(a_n)/(x^n).
(3)

渐近级数定义为具有以下性质

 lim_(x->infty)x^nR_n(x)=0    for fixed n
(4)
 lim_(n->infty)x^nR_n(x)=infty    for fixed x.
(5)

因此,

 f(x) approx sum_(n=0)^inftya_nx^(-n)
(6)

在极限 x->infty 下。如果一个函数具有渐近展开,则该展开是唯一的。符号 ∼ 也直接用于表示相似

渐近级数可以通过变量替换 x->1/x 并在零附近进行级数展开来计算。许多数学运算可以在渐近级数上执行。例如,渐近级数可以相加、相减、相乘、相除(只要除数的常数项非零)和求幂,结果仍然是渐近级数 (Gradshteyn and Ryzhik 2000, p. 20)。


另请参阅

级数

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参考文献

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). 数学函数手册,包含公式、图表和数学表格,第 9 版。 New York: Dover, p. 15, 1972.Arfken, G. "渐近半收敛级数。" §5.10 in 物理学家的数学方法,第 3 版。 Orlando, FL: Academic Press, pp. 339-346, 1985.Bleistein, N. and Handelsman, R. A. 积分的渐近展开。 New York: Dover, 1986.Boyd, J. P. "魔鬼的发明:渐近级数、超渐近级数和超超渐近级数。" Acta Appl. Math. 56, 1-98, 1999.Copson, E. T. 渐近展开。 Cambridge, England: Cambridge University Press, 1965.de Bruijn, N. G. 分析中的渐近方法。 New York: Dover, pp. 3-10, 1981.Dingle, R. B. 渐近展开:它们的推导和解释。 London: Academic Press, 1973.Erdélyi, A. 渐近展开。 New York: Dover, 1987.Gradshteyn, I. S. and Ryzhik, I. M. "渐近级数。" §0.33 in 积分、级数和乘积表,第 6 版。 San Diego, CA: Academic Press, p. 20, 2000.Morse, P. M. and Feshbach, H. "渐近级数;最速下降法。" §4.6 in 理论物理学方法,第一部分。 New York: McGraw-Hill, pp. 434-443, 1953.Olver, F. W. J. 渐近学和特殊函数。 New York: Academic Press, 1974.Wasow, W. R. 常微分方程的渐近展开。 New York: Dover, 1987.Weisstein, E. W. "关于渐近级数的书籍。" http://www.ericweisstein.com/encyclopedias/books/AsymptoticSeries.html.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

渐近级数

请引用为

Bhatt, BhuvaneshWeisstein, Eric W. "渐近级数。" 来自 MathWorld——Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/AsymptoticSeries.html

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