EllipticF

EllipticF[ϕ,m]

第1種楕円積分 TemplateBox[{phi, m}, EllipticF]を与える.

詳細

  • 記号操作・数値操作の両方に適した数学関数である.
  • 実数 について,かつ のとき,TemplateBox[{phi, m}, EllipticF]=int_0^phi(1-m sin^2(theta))^(-1/2)dtheta が成り立つ.
  • EllipticFに関する完全楕円積分は,EllipticKである.
  • EllipticFは実数引数についてJacobiAmplitudeの逆関数である.phi=TemplateBox[{u, m}, JacobiAmplitude]のとき,について u=TemplateBox[{phi, m}, EllipticF]である.
  • EllipticF[ϕ,m]は,およびで分枝が不連続となる.
  • 特別な引数の場合,EllipticFは,自動的に厳密値を計算する.
  • EllipticFは任意の数値精度で評価できる.
  • EllipticFは自動的にリストに縫い込まれる.
  • EllipticFIntervalオブジェクトおよびCenteredIntervalオブジェクトに使うことができる. »

例題

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  (4)

数値的に評価する:

実数の部分集合上でプロットする:

複素数の部分集合上でプロットする:

原点における級数展開:

スコープ  (36)

数値評価  (5)

複素引数について評価する:

高精度で評価する:

出力精度は入力精度に従う:

EllipticFを高精度で効率よく評価する:

IntervalオブジェクトとCenteredIntervalオブジェクトを使って最悪の場合に保証される区間を計算する:

Aroundを使って平均的な場合の統計区間を計算することもできる:

配列の要素ごとの値を計算する:

MatrixFunctionを使って行列のEllipticF関数を計算することもできる:

特定の値  (5)

簡単な厳密値は自動的に生成される:

無限大における値:

分岐点における極限値:

方程式 TemplateBox[{pi, m}, EllipticF]=3の根を求める:

EllipticFは,その第1パラメータに対して奇関数である:

可視化  (3)

パラメータ のさまざまな値について楕円積分をプロットする:

楕円積分をそのパラメータ の関数としてプロットする:

TemplateBox[{z, 1}, EllipticF]の実部をプロットする:

TemplateBox[{z, 1}, EllipticF]の虚部をプロットする:

関数の特性  (10)

TemplateBox[{phi, 0.5`}, EllipticF]はすべての実数について定義される:

TemplateBox[{phi, 0.5`}, EllipticF]はすべての実数値を取る:

EllipticFはその第1パラメータについての奇関数である:

TemplateBox[{phi, 0.5`}, EllipticF] の解析関数である:

特異点も不連続点も持たない:

TemplateBox[{n, m}, EllipticF] および の有理関数ではない:

TemplateBox[{phi, 2}, EllipticF]は実数領域上で非減少ではない:

TemplateBox[{phi, 2}, EllipticF]は単射である:

TemplateBox[{phi, 2}, EllipticF]は全射ではない:

TemplateBox[{phi, 2}, EllipticF]は非負でも非正でもない:

TemplateBox[{phi, 2}, EllipticF]は凸でも凹でもない:

微分  (3)

一次導関数:

高次導関数:

についての高次導関数をプロットする:

パラメータ について導関数する:

積分  (3)

EllipticFの不定積分:

原点を中心とした区間上の奇関数の定積分は0である:

その他の積分例:

級数展開  (3)

EllipticFのテイラー(Taylor)展開:

の周囲の TemplateBox[{phi, 1}, EllipticF]の最初の3つの近似をプロットする:

モジュールについての級数における展開:

の周りの TemplateBox[{pi, m}, EllipticF]の最初の3つの近似をプロットする:

EllipticFはベキ級数に適用できる:

関数表現  (4)

第2種楕円積分の定義:

EllipticPiとの関係:

EllipticFDifferentialRootとして表すことができる:

TraditionalFormによる表示:

アプリケーション  (5)

楕円積分を行う:

複素平面上で不完全楕円積分をプロットする:

3軸の楕円の表面積を計算する:

半軸が3,2,1の楕円の面積:

微分表面要素を積分して体積を計算する:

曲率の二乗の積分を最小にする曲線の弧の長さのパラメータ化:

マイラー(Mylar)樹脂製の風船(2つの平たいプラスチックシートの周囲を縫い合わせ,膨らませたもの)のパラメータ化:

結果の風船をプロットする:

主曲率の割合を計算する:

もとのシートの半径を膨らませた風船の半径で表す:

特性と関係  (7)

EllipticF[ϕ,m]は,以下の制約条件のもとで,実数引数については実数値である:

特殊形を展開する:

特殊形を引数に制限を付けて展開する:

逆関数を伴う合成にはPowerExpandが必要である:

EllipticFを含む方程式を解く:

超越方程式の根を数値的に求める:

分枝切断線における極限:

phi=TemplateBox[{u, m}, JacobiAmplitude]ならTemplateBox[{phi, m}, EllipticF]=u である:

のときはについてのみ真である:

考えられる問題  (2)

定義積分は,追加的な条件があるときにのみ収束する:

第2引数には別の約束事が存在する:

おもしろい例題  (2)

ネストした導関数:

EllipticFを整数点でプロットする:

Wolfram Research (1988), EllipticF, Wolfram言語関数, https://reference.wolfram.com/language/ref/EllipticF.html (2022年に更新).

テキスト

Wolfram Research (1988), EllipticF, Wolfram言語関数, https://reference.wolfram.com/language/ref/EllipticF.html (2022年に更新).

CMS

Wolfram Language. 1988. "EllipticF." Wolfram Language & System Documentation Center. Wolfram Research. Last Modified 2022. https://reference.wolfram.com/language/ref/EllipticF.html.

APA

Wolfram Language. (1988). EllipticF. Wolfram Language & System Documentation Center. Retrieved from https://reference.wolfram.com/language/ref/EllipticF.html

BibTeX

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