指数积分

✍ dations ◷ 2025-12-11 14:06:07 #指数,特殊函数,特殊超几何函数,积分

在数学中,指数积分是函数的一种,它不能表示为初等函数。

对于实数,指数积分Ei()可以定义为:

其中 e t {\displaystyle e^{t}} ,但这个积分必须用柯西主值的概念来理解。

对于自变量是复数的情形,这个定义就变得模棱两可了。为了避免歧义,我们使用以下的记法:

当自变量的实数部分为正时,可以转换为:

Ei与E1有以下关系:


指数积分可以用以下的收敛级数来表示:

其中   γ 0.5772156649015328606...   {\displaystyle ~\gamma \approx 0.5772156649015328606...~} )有密切的关系:

另外一个有密切关系的函数,具有不同的积分限:

这个函数可以视为把指数积分延伸到负数:

我们可以把两个函数都用整函数来表示:

利用这个函数,我们可以用对数来定义:

以及

指数积分还可以推广为:

它是不完全伽玛函数的一个特例:

这个推广的形式有时成为Misra函数 φ m ( x ) {\displaystyle \varphi _{m}(x)} ,定义为:

函数   E n   {\displaystyle ~{\rm {E}}_{n}~}   E 1   {\displaystyle ~{\rm {E}}_{1}~} 的导数有以下简单的关系:

然而,这里假设了   n   {\displaystyle ~n~} 是整数;复数   n   {\displaystyle ~n~} 的推广还没有在文献中报导,虽然这种推广是有可能的。在 y=2x的图形中,其导函数在任意x值所对应的y值为原函数的0.693倍。

从以下的表示法中

可以看出指数积分与正弦积分(Si)和余弦积分(Ci)之间的关系:

图中的黑色和红色曲线分别描述了   E 1 ( x )   {\displaystyle ~{\rm {E}}_{1}(x)~} 的实数和虚数部分。

相关

  • 时光旅行时间旅行或称时空旅行、时光旅行或穿越时空等,泛指人或物体由某一时间点移至另一时间点,类似在空间中的移动。所有事物都顺着时间一分一秒地自然前进,因此这里的时间旅行单指违
  • 水合氢离子水合氢离子也称.mw-parser-output ruby>rt,.mw-parser-output ruby>rtc{font-feature-settings:"ruby"1}.mw-parser-output ruby.large{font-size:250%}.mw-parser-output r
  • 吸血吸血(Hematophagy ,来自希腊文,haima“血”,phagein“去吃”)是某些特定动物取食血液的一种行为。由于血液是一种富含营养蛋白和脂质而不需要花费过多努力获得的液体组织,因此特别
  • 熊本熊本城(日语:熊本城)位于日本熊本县熊本市中央区。别称银杏城(日语:銀杏城)。日本三大名城之一。前身是室町时代阿苏家的隈本城加以改建而成,安土桃山时代丰臣政权入主肥后国后,此城
  • 鸽形目鸽形目(学名:Columbiformes)在动物分类学上是鸟纲中的一个目,现在仅包含一科——鸠鸽科。今天分布广阔、种类众多的鸽子与已经灭绝的愚鸠(渡渡鸟)都属于鸠鸽科。沙鸡科(Pteroclidae
  • 济南铁路运输中级法院济南铁路运输中级法院是中华人民共和国山东省的铁路运输中级法院。1955年,济南铁路运输法院成立。1957年9月,根据中华人民共和国国务院《关于撤销铁路、水上运输法院的决定》,
  • GollyGolly是由Andrew Trevorrow和Tom Rokicki开发的跨平台开源软件,可用于模拟康威生命游戏或其他类型的元胞自动机。Golly包含大量预先设定的元胞模式和生长规则,可模拟大尺度、
  • 刚果民主共和国行政区划刚果民主共和国的行政区划曾经历多次变更,在比属刚果时期,殖民政府在当地设立22个行政区,后来在1919年合并成4个省,1932年后又扩增至6个省。当刚果共和国(英语:Republic of the Co
  • 蒙大拿州州旗蒙大拿州州旗以蓝色为底,中央为蒙大拿州州徽。旗帜中央的州徽描绘了密苏里河大瀑布的情景,下方的缎带则写有蒙大拿州的格言“金银遍地”(西班牙语:Oro y playa;英语:Gold and Silv
  • 程畿程畿(?-222年),字季然,东汉末年巴郡阆中人。刘璋割据益州时,程畿为汉昌长。张鲁认为刘璋为人懦弱,不听刘璋号令,袭杀别部司马张修,并吞他的军队。刘璋大怒之下杀害张鲁母亲及其弟,张鲁