主题
Search

梅耶G函数


梅耶 G-函数是一种非常通用的函数,在许多常见情况下可以简化为更简单的特殊函数。梅耶 G-函数的定义为

 G_(p,q)^(m,n)(x|a_1,...,a_p; b_1,...,b_q)=1/(2pii)int_(gamma_L)(product_(j=1)^(m)Gamma(b_j-s)product_(j=1)^(n)Gamma(1-a_j+s))/(product_(j=n+1)^(p)Gamma(a_j-s)product_(j=m+1)^(q)Gamma(1-b_j+s))x^sds,
(1)

其中 Gamma(s)伽玛函数 (Erdélyi et al. 1981, p. 1068; Gradshteyn and Ryzhik 2000)。Prudnikov et al. (1990, p. 793) 使用了另一种但等价的形式,

 G_(p,q)^(m,n)(x|a_1,...,a_p; b_1,...,b_q)=1/(2pii)int_(gamma_L)(product_(j=1)^(m)Gamma(b_j+s)product_(j=1)^(n)Gamma(1-a_j-s))/(product_(j=n+1)^(p)Gamma(a_j+s)product_(j=m+1)^(q)Gamma(1-b_j-s))x^(-s)ds,
(2)

这种形式与通过逆 梅林变换 定义此函数的方式更加一致。

梅耶 G-函数在 Wolfram 语言中实现为MeijerG[{{a1, ..., an}, {a(n+1), ..., ap}}, {{b1, ..., bm}, {b(m+1), ..., bq}}, z]。 函数的广义形式定义为

 G_(p,q)^(m,n)(x,r|a_1,...,a_p; b_1,...,b_q) 
=1/(2pii)int_(gamma_L)(product_(j=1)^(m)Gamma(b_j+s)product_(j=1)^(n)Gamma(1-a_j-s))/(product_(j=n+1)^(p)Gamma(a_j+s)product_(j=m+1)^(q)Gamma(1-b_j-s))x^(-s/r)ds,
(3)

Wolfram 语言中实现为MeijerG[{{a1, ..., an}, {a(n+1), ..., ap}}, {{b1, ..., bm}, {b(m+1), ..., bq}}, z, r]。

MeijerGContourPlane
MeijerGContour

在 (2) 和 (3) 中,轮廓线 gamma_L 位于 Gamma(1-a_i-s)极点Gamma(b_i+s)极点之间。例如,G_(1,2)^(2,1)(2z|1/2; 3,-3)轮廓线如上图所示,在复平面中以及叠加在函数本身上(M. Trott)。

Prudnikov et al. (1990) 包含了近 200 页的关于梅耶 G-函数的公式列表。

特殊情况包括

G_(22)^(12)(z|1,1; 1,0)=ln(z+1)
(4)
G_(22)^(12)(z|1,1; 1,1)=z/(z+1)
(5)
G_(02)^(10)(1/2z|-; 0,1/2)=(cos(sqrt(2z)))/(sqrt(pi))
(6)
G_(10)^(01)(z|1-a; -)=e^(-1/z)z^(-a).
(7)

2 参数形式的特殊情况是

 G_(02)^(10)(1/2z,1/2|-; 0,1/2)=(cosz)/(sqrt(pi)).
(8)

参见

巴恩斯 G-函数, 福克斯 H-函数, G-变换, 坎珀·德·费里埃函数, MacRobert's E-函数, 拉马努金 g- 和 G-函数

相关 Wolfram 站点

http://functions.wolfram.com/HypergeometricFunctions/MeijerG/, http://functions.wolfram.com/HypergeometricFunctions/MeijerG1/

使用 探索

参考文献

Adamchik, V. "通过 G-函数恒等式评估贝塞尔函数的积分。" J. Comput. Appl. Math. 64, 283-290, 1995.Erdélyi, A.; Magnus, W.; Oberhettinger, F.; 和 Tricomi, F. G. "G-函数的定义" 及后续章节。§5.3-5.6 在 高等超越函数,卷 1。 纽约:Krieger,pp. 206-222, 1981.Gradshteyn, I. S. 和 Ryzhik, I. M. "梅耶和 MacRobert 函数 (GE)" 和 "梅耶 G-函数。" §7.8 和 9.3 在 积分表、级数表和乘积表,第 6 版。 圣地亚哥,加利福尼亚州:Academic Press,pp. 843-850 和 1022-1025, 2000.Luke, Y. L. 特殊函数及其近似,共 2 卷。 纽约:Academic Press,1969.Mathai, A. M. 统计和物理科学广义特殊函数手册。 纽约:牛津大学出版社,1993.Meijer, C. S. "函数 G_(p,q)^(m,n)(z) 的乘法定理。" Proc. Nederl. Akad. Wetensch. 44, 1062-1070, 1941.Meijer, C. S. "关于 G-函数。 II." Proc. Nederl. Akad. Wetensch. 49, 344-456, 1946.Meijer, C. S. "关于 G-函数。 III." Proc. Nederl. Akad. Wetensch. 49, 457-469, 1946.Meijer, C. S. "关于 G-函数。 IV." Proc. Nederl. Akad. Wetensch. 49, 632-641, 1946.Meijer, C. S. "关于 G-函数。 V." Proc. Nederl. Akad. Wetensch. 49, 765-772, 1946.Meijer, C. S. "关于 G-函数。 VI." Proc. Nederl. Akad. Wetensch. 49, 936-943, 1946.Meijer, C. S. "关于 G-函数。 VII." Proc. Nederl. Akad. Wetensch. 49, 1063-1072, 1946.Meijer, C. S. "关于 G-函数。 VIII." Proc. Nederl. Akad. Wetensch. 49, 1165-1175, 1946.Prudnikov, A. P.; Brychkov, Yu. A.; 和 Marichev, O. I. "积分评估和梅林变换。" Itogi Nauki i Tekhniki, Seriya Matemat. Analiz 27, 3-146, 1989.Prudnikov, A. P.; Marichev, O. I.; 和 Brychkov, Yu. A. "梅耶 G-函数 G_(pq)^(mn)(z|(a_p); (b_p))。" §8.2 在 积分与级数,卷 3:更多特殊函数。 纽瓦克,新泽西州:Gordon and Breach,pp. 617-626, 1990.

在 中被引用

梅耶G函数

请引用为

Weisstein, Eric W. "梅耶G函数。" 来自 Web 资源。 https://mathworld.net.cn/MeijerG-Function.html

主题分类