2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Как вычислять гипергеометрические функции
Сообщение06.06.2008, 21:10 
Аватара пользователя


23/09/07
364
Доброе время суток.

Гипергеометрическая функция $_2F_1(a,\,b,\,c,\,x)$ задаётся рядом $\sum\limits_{k=0}^{\infty} c_k x^k$, где $c_0 = 1$, $c_{k+1} = c_k \cdot \frac {(k+a)(k+b)}{(k+c)(k+1)}$. Очевидно, что если одно из чисел $a$ или $b$ отрицательное целое, то ряд конечен.

В моём случае как раз $b$ есть отрицательное целое, но ооочень большое по модулю, а $a$ - нецелое, так что $_2F_1$ есть многочлен очень большой степени. Есть ли способы (хотя бы приближённо) вычислить значение $_2F_1$?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.06.2008, 20:32 
Заслуженный участник


09/01/06
800
Есть такая формула при $\mbox{\rm Re}\,c>\mbox{\rm Re}\,b>0$:

$F(a,b;c;x)=\frac{\Gamma(c)}{\Gamma(b)\Gamma(c-b)}\int\limits_0^1 t^{b-1}(1-t)^{c-b-1}(1-xt)^{-a}\,dt$.

Не поможет?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.06.2008, 23:56 
Аватара пользователя


23/09/07
364
V.V., спасибо, но увы - интегрировать такое численно - дело гиблое имхо :(

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение08.06.2008, 07:59 
Заслуженный участник


09/01/06
800
Echo-Off, я плохо понимаю проблемы вычислителей. Поэтому задаю, наверное, глупый вопрос: а чем такой интеграл плох?

 Профиль  
                  
 
 Re: Как вычислять гипергеометрические функции
Сообщение11.06.2008, 13:55 
Заслуженный участник


14/12/06
881
Echo-Off писал(а):
так что $_2F_1$ есть многочлен очень большой степени. Есть ли способы (хотя бы приближённо) вычислить значение $_2F_1$?

На чём тут спотыкаются математические пакеты (вроде Maple) и библиотеки подпрограмм (вроде GSL)?
"Очень большой степени" -- это сколько по порядку величины? нет никакой возможности его вычислять как полином?

Кроме интегрального представления есть ещё и то диф. уравнение, которым определяется гипергеометрическая функция.
Но вряд ли оно лучше для численного решения.

Если приближать полином каким-то другим способом, то всё сильно будет зависить от того отрезка, на котором нужны значения $_2F_1$.
Например, звисимость от положения ближайших корней полинома будет более ощутимой, чем от корней дальних от данного отрезка.
Учтя это, можно (в теории) понизить степень полинома.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение19.06.2008, 12:41 


09/06/06
367
Укажите конкретные числа и скажите на чём споткнулись .

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: Karan, Toucan, PAV, maxal, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group