指数积分

✍ dations ◷ 2025-12-08 17:13:37 #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

  • 制动辐射轫致辐射,又称刹车辐射或制动辐射(英语:Bremsstrahlung, braking radiation, 德语:Bremsstrahlung 德语发音:.mw-parser-output .IPA{font-family:"Charis SIL","Doulos SIL","Li
  • 面包的历史面包至少有3万年的历史。第一个面包很可能是偶然情况下弄熟的谷物面糊,也可能是史前人类用早期面粉和水做实验的结果。类似的面饼现在还能在世界各地找到,制作面饼的材料可以
  • 车笼埔断层保存园区国立自然科学博物馆车笼埔断层保存园区(简称车笼埔断层保存园区)是位于台湾南投县竹山镇的一座由国立自然科学博物馆营运的地震断层研究保存园区,全区座落九二一地震遗迹之上,沿
  • 环球购物中心环球购物中心(英语:Global Mall)是台湾建筑商冠德建设所转投资创立的一家连锁购物中心,环球购物中心的店型分为全客型中大型购物中心与车站型中小型购物中心两类,目前在台湾台北
  • 尼斯语尼斯语(niçois,也称为nissart或niçart)是法国尼斯市以及附近一些属于旧尼斯省的地区的居民使用的语言,是奥克语普罗旺斯方言的一种。在希腊城邦福凯亚(Phocaea)建立以前,尼斯地区
  • 兹拉托乌斯特兹拉托乌斯特(俄语:Златоу́ст)是俄罗斯车里雅宾斯克州的一座城市,西距首府车里雅宾斯克160公里,滨临亚伊河,人口2010年174962人,2002年194551人。城市名字是君士坦丁堡牧
  • 公共漏洞和暴露公共漏洞和暴露(英语:CVE, Common Vulnerabilities and Exposures)又称常见漏洞与披露,是一个与信息安全有关的数据库,收集各种信息安全弱点及漏洞并给予编号以便于公众查阅。此
  • 宋忠坚宋忠坚(英语:Duncan Ferguson,1860年12月30日-1923年3月15日),是一位出身苏格兰的台湾基督长老教会的宣教师。他曾与巴克礼在乙未战争时率领日军进驻台南府城。早期,宋忠坚原无意从
  • 范希曾范希曾(1901年-1930年),字耒研,号樨露。江苏省淮阴县人。著名目录学家。1923年毕业于南京高等师范学校文史地部,与景昌极、胡焕庸等人同学,曾师从著名历史学家柳诒徵。博学多才,尤精
  • 多酸多酸是指多个金属含氧酸分子,如钼酸、钒酸等,通过脱水缩合成含氧酸簇状化合物。其中心元素以5族元素/6族元素为主,比如钼、钨、钒、铌、钽等,每个金属原子和氧元素形成配位多面