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q-余弦


余弦函数有几种 q-模拟

Koekoek 和 Swarttouw (1998) 定义的 q-余弦的两个自然定义由下式给出

cos_q(z)=sum_(n=0)^(infty)((-1)^nz^(2n))/((q;q)_(2n))
(1)
=(e_q(iz)+e_q(-iz))/2
(2)
Cos_q(z)=(E_q(iz)+E_q(-iz))/2,
(3)

其中 e_q(z)E_q(z)q-指数函数q-余弦和 q-正弦函数满足以下关系

sin_q(z)Sin_q(z)+cos_q(z)Cos_q(z)=1
(4)
sin_q(z)Cos_q(z)-Sin_q(z)cos_q(z)=0.
(5)

Gosper (2001) 考虑的 q-余弦的另一个定义由下式给出

cos_q^*(piz)=sin_q^*(pi(1/2-z))
(6)
=(q^(z^2)(q^(1-2z);q^2)_infty(q^(2z+1);q^2)_infty)/((q;q^2)_infty^2)
(7)
=q^(z^2)(theta_4(izlnq))/(theta_4)
(8)
=(theta_2(piz,p))/(theta_2(p)),
(9)

其中 theta_2(z,p)Jacobi theta 函数p 通过下式定义

 (lnp)(lnq)=pi^2.
(10)

这是一个单位幅度的偶函数,周期为 2pi,并且具有类似于普通 正弦余弦 的倍角和三倍角公式以及加法公式。例如,

cos_q^*(2z)=(cos_(q^2)^*z)^2-(sin_(q^2)^*z)^2
(11)
=(cos_q^*z)^4-(sin_q^*z)^4,
(12)

其中 sin_qzq-正弦pi_qq-pi (Gosper 2001)。q-余弦也满足

 cos_q^*(pia)=(sum_(n=-infty)^(infty)(-1)^nq^((n+a)^2))/(sum_(n=-infty)^(infty)(-1)^nq^(n^2)).
(13)

另请参阅

q-指数函数, q-阶乘, q-Pi, q-正弦

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参考文献

Gosper, R. W. “q-三角学实验与发现。”载于《符号计算、数论、特殊函数、物理学和组合数学。1999 年 11 月 11 日至 13 日在佛罗里达州盖恩斯维尔佛罗里达大学举行的会议论文集》(F. G. Garvan 和 M. E. H. Ismail 编辑)。荷兰多德雷赫特:Kluwer,第 79-105 页,2001 年。Koekoek, R. 和 Swarttouw, R. F. 超几何正交多项式的 Askey 方案及其 q-模拟。荷兰代尔夫特:代尔夫特理工大学技术数学与信息学学院报告 98-17,第 18-19 页,1998 年。

在 Wolfram|Alpha 中引用

q-余弦

请引用为

Weisstein, Eric W. “q-余弦。”来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/q-Cosine.html

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