特殊函数英文解释翻译、特殊函数的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 special function
分词翻译:
特的英语翻译:
especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex
殊的英语翻译:
different; extremely; outstanding; really
函数的英语翻译:
function
【计】 F; FUNC; function
专业解析
在汉英词典视角下,“特殊函数”一词的释义、对应英文及详细含义如下:
一、汉英词典核心释义
- 汉语术语: 特殊函数 (Tèshū Hánshù)
- 英语对应词: Special Function(s)
- 基本释义: 指在数学分析、物理学、工程学等领域中,为解决特定问题(常涉及微分方程、积分方程或级数)而定义和广泛研究的一类具有特定名称、重要性质和应用价值的非初等函数。它们通常无法用有限次代数运算(加、减、乘、除、乘方、开方)和基本初等函数(指数、对数、三角、反三角等)组合表示。
二、详细含义与数学定义
“特殊函数”在数学语境中的具体含义远超其字面“特殊”之意,具有严格定义:
- 非初等性: 它们是超越初等函数范畴的函数,具有更复杂的表达式或积分/级数定义。
- 命名与标准记法: 拥有特定的名称(如贝塞尔函数、勒让德多项式、伽马函数、误差函数、椭圆积分等)和广泛接受的标准化记法(如 ( J_n(x) ), ( P_n(x) ), ( Gamma(s) ), ( text{erf}(x) ))。
- 源于特定问题: 其定义和发展通常源于求解物理问题(如振动、热传导、电磁学、量子力学)或数学问题(如正交多项式理论、积分变换)中的微分方程或积分方程。
- 丰富性质与关系: 具有一系列深入研究的重要性质,包括递推关系、微分方程、积分表示、生成函数、正交性、渐近展开等。不同特殊函数之间也存在深刻的联系。
- 广泛应用: 在理论物理、应用数学、统计学、信号处理、工程计算等众多领域扮演着不可或缺的角色,是解决实际问题的关键工具。
三、典型实例(汉英对照)
- 贝塞尔函数 (Bessel Functions) - ( J
u(x), Y
u(x) ): 解决圆柱坐标系下的波动方程和拉普拉斯方程,应用于电磁波传播、热传导、声学振动等 。
- 勒让德多项式 (Legendre Polynomials) - ( P_n(x) ): 解决球坐标系下的拉普拉斯方程,用于位势理论、量子力学角动量等 。
- 伽马函数 (Gamma Function) - ( Gamma(s) ): 阶乘的解析延拓,在复分析、概率论(如定义分布)、数论中至关重要 。
- 误差函数 (Error Function) - ( text{erf}(x) ): 与正态分布密切相关,在概率统计、热传导、扩散问题中有广泛应用 。
- 椭圆积分与椭圆函数 (Elliptic Integrals and Elliptic Functions): 源于计算椭圆弧长,在力学(单摆运动)、电磁学、几何学中有重要应用 。
参考资料:
- 中国科学院数学与系统科学研究院 - 数学百科: (提供权威的中文定义与背景) http://math.ac.cn/ (注:此为机构官网,具体词条需在其百科内搜索)
- NIST Digital Library of Mathematical Functions (DLMF): (国际公认最权威的特殊函数在线参考手册,包含详尽定义、性质、图表) https://dlmf.nist.gov/
- Wolfram MathWorld - Special Function: (全面的数学百科全书条目,涵盖定义、分类和实例) https://mathworld.wolfram.com/SpecialFunction.html
网络扩展解释
特殊函数是数学中一类具有特定名称、符号和应用场景的非初等函数,其定义和性质常与物理、工程等领域密切相关。以下从多个维度解释其核心特征:
定义与特点
-
非初等性
特殊函数无法用基本初等函数(多项式、指数、三角函数等)的组合表示,通常通过积分、级数或微分方程定义。例如伽马函数定义为积分形式:
$$
Gamma(z) = int_0^infty t^{z-1}e^{-t}dt
$$
-
命名的特殊性
这类函数有约定俗成的名称和符号,如贝塞尔函数(Bessel functions)、勒让德多项式(Legendre polynomials)等。
主要分类
- 超几何函数
如高斯超几何函数,用于解决二阶线性微分方程。
- 正交多项式
包括勒让德多项式、切比雪夫多项式,广泛应用于量子力学和数值分析。
- 物理相关函数
贝塞尔函数用于波动方程和电磁学,伽马函数与阶乘扩展相关。
- 特殊定义的函数
如符号函数、狄利克雷函数(在有理数和无理数处取值不同),这类函数常具有不连续或分段的特性。
应用领域
- 物理学:贝塞尔函数描述圆柱对称系统的波动现象,伽马函数在统计力学中用于分布计算。
- 工程学:正交多项式用于信号处理和数值逼近。
- 计算机科学:伽马函数的对数形式(lnΓ(z))可避免计算溢出问题。
计算与研究
传统方法依赖数值展开,现代则结合李群理论和电子计算技术提升效率。例如,伽马函数的计算常使用Lanczos近似公式。
典型示例
- 伽马函数:扩展了阶乘到复数域,满足递推关系 $Gamma(z+1)=zGamma(z)$。
- 狄利克雷函数:$D(x)=begin{cases}1 & xinmathbb{Q}0 & x
otinmathbb{Q}end{cases}$,全不连续且无法黎曼积分。
如需更完整的分类或应用案例,可参考数学物理方法相关教材或专业文献。
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