指数积分

✍ dations ◷ 2025-04-04 11:17:44 #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

  • 核当量核武器当量是指核武器爆炸后释放出的能量,通常用释放出相同能量的三硝基甲苯的吨位来衡量。常见的单位有千吨(kt)和百万吨(Mt),有时也用太焦耳(TeraJoules)。因为测量TNT爆炸产生的
  • 古德帕斯彻氏症候群古德巴斯捷氏综合征(Goodpasture syndrome,GPS),又称古德巴斯捷氏病(Goodpasture's disease)、肺出血肾炎综合征、抗肾小球基底膜抗体病(anti-glomerular basement antibody diseas
  • 侯赛因侯赛因·宾·塔拉勒(阿拉伯语:حسين بن طلال,Ḥusayn bin Ṭalāl;Hussein bin Talal,1935年11月14日-1999年2月7日),又称侯赛因一世(King Hussein I),为约旦国王,在位期间自19
  • 势能面势能面是物理化学和化学物理中的常见概念,表示某一微观体系的势能和相关参数之间的函数关系,是势能函数的图像,但在通常情况下,势能函数与势能面可以作等同观。常用在量子力学和
  • 杨清顺杨清顺(1978年4月3日-),台湾花式台球运动选手,出生于高雄市。他于1990年代至2000年代间多次获得国际性重要花式台球比赛的冠军。他也与赵丰邦等同时期的花式台球选手,不但创建台湾
  • 霍霍坎文明霍霍坎文化(英语:Hohokam Culture)公元前300—公元1400年间的北美印第安人文化,主要位于今美国亚利桑那州中部和南部地区,大体分布于基拉河及盐河的半干旱区域。根据发展先后,分为
  • 车辆动力学车辆动力学 (Vehicle dynamics,又称车辆动态)是指车辆方面的动力学,需要注意的是这一概念只在车辆与路面的关系中适用。车辆动力学是一门主要基于经典力学的工程学。本文主要适
  • 新书馆株式会社新书馆为日本的出版社之一。1961年6月14日设立。
  • 库斯哈尔加尔库斯哈尔加尔(Kushalgarh),是印度拉贾斯坦邦Banswara县的一个城镇。总人口10096(2001年),它位于班斯瓦拉市以南约65公里的班斯瓦拉县。。该地2001年总人口10096人,其中男性5195人,
  • 柳德米拉·莎加洛娃柳德米拉·亚历山德罗芙娜·莎加洛娃(俄语:Людмила Александровна Шагалова,1923年4月6日-2012年3月13日)是俄罗斯电影女助演,活跃于苏联时期。出生