特殊函數英文解釋翻譯、特殊函數的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 special function
分詞翻譯:
特的英語翻譯:
especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex
殊的英語翻譯:
different; extremely; outstanding; really
函數的英語翻譯:
function
【計】 F; FUNC; function
專業解析
在漢英詞典視角下,“特殊函數”一詞的釋義、對應英文及詳細含義如下:
一、漢英詞典核心釋義
- 漢語術語: 特殊函數 (Tèshū Hánshù)
- 英語對應詞: Special Function(s)
- 基本釋義: 指在數學分析、物理學、工程學等領域中,為解決特定問題(常涉及微分方程、積分方程或級數)而定義和廣泛研究的一類具有特定名稱、重要性質和應用價值的非初等函數。它們通常無法用有限次代數運算(加、減、乘、除、乘方、開方)和基本初等函數(指數、對數、三角、反三角等)組合表示。
二、詳細含義與數學定義
“特殊函數”在數學語境中的具體含義遠超其字面“特殊”之意,具有嚴格定義:
- 非初等性: 它們是超越初等函數範疇的函數,具有更複雜的表達式或積分/級數定義。
- 命名與标準記法: 擁有特定的名稱(如貝塞爾函數、勒讓德多項式、伽馬函數、誤差函數、橢圓積分等)和廣泛接受的标準化記法(如 ( J_n(x) ), ( P_n(x) ), ( Gamma(s) ), ( text{erf}(x) ))。
- 源于特定問題: 其定義和發展通常源于求解物理問題(如振動、熱傳導、電磁學、量子力學)或數學問題(如正交多項式理論、積分變換)中的微分方程或積分方程。
- 豐富性質與關系: 具有一系列深入研究的重要性質,包括遞推關系、微分方程、積分表示、生成函數、正交性、漸近展開等。不同特殊函數之間也存在深刻的聯繫。
- 廣泛應用: 在理論物理、應用數學、統計學、信號處理、工程計算等衆多領域扮演着不可或缺的角色,是解決實際問題的關鍵工具。
三、典型實例(漢英對照)
- 貝塞爾函數 (Bessel Functions) - ( J
u(x), Y
u(x) ): 解決圓柱坐标系下的波動方程和拉普拉斯方程,應用于電磁波傳播、熱傳導、聲學振動等 。
- 勒讓德多項式 (Legendre Polynomials) - ( P_n(x) ): 解決球坐标系下的拉普拉斯方程,用于位勢理論、量子力學角動量等 。
- 伽馬函數 (Gamma Function) - ( Gamma(s) ): 階乘的解析延拓,在複分析、概率論(如定義分布)、數論中至關重要 。
- 誤差函數 (Error Function) - ( text{erf}(x) ): 與正态分布密切相關,在概率統計、熱傳導、擴散問題中有廣泛應用 。
- 橢圓積分與橢圓函數 (Elliptic Integrals and Elliptic Functions): 源于計算橢圓弧長,在力學(單擺運動)、電磁學、幾何學中有重要應用 。
參考資料:
- 中國科學院數學與系統科學研究院 - 數學百科: (提供權威的中文定義與背景) http://math.ac.cn/ (注:此為機構官網,具體詞條需在其百科内搜索)
- NIST Digital Library of Mathematical Functions (DLMF): (國際公認最權威的特殊函數線上參考手冊,包含詳盡定義、性質、圖表) https://dlmf.nist.gov/
- Wolfram MathWorld - Special Function: (全面的數學百科全書條目,涵蓋定義、分類和實例) https://mathworld.wolfram.com/SpecialFunction.html
網絡擴展解釋
特殊函數是數學中一類具有特定名稱、符號和應用場景的非初等函數,其定義和性質常與物理、工程等領域密切相關。以下從多個維度解釋其核心特征:
定義與特點
-
非初等性
特殊函數無法用基本初等函數(多項式、指數、三角函數等)的組合表示,通常通過積分、級數或微分方程定義。例如伽馬函數定義為積分形式:
$$
Gamma(z) = int_0^infty t^{z-1}e^{-t}dt
$$
-
命名的特殊性
這類函數有約定俗成的名稱和符號,如貝塞爾函數(Bessel functions)、勒讓德多項式(Legendre polynomials)等。
主要分類
- 超幾何函數
如高斯超幾何函數,用于解決二階線性微分方程。
- 正交多項式
包括勒讓德多項式、切比雪夫多項式,廣泛應用于量子力學和數值分析。
- 物理相關函數
貝塞爾函數用于波動方程和電磁學,伽馬函數與階乘擴展相關。
- 特殊定義的函數
如符號函數、狄利克雷函數(在有理數和無理數處取值不同),這類函數常具有不連續或分段的特性。
應用領域
- 物理學:貝塞爾函數描述圓柱對稱系統的波動現象,伽馬函數在統計力學中用于分布計算。
- 工程學:正交多項式用于信號處理和數值逼近。
- 計算機科學:伽馬函數的對數形式(lnΓ(z))可避免計算溢出問題。
計算與研究
傳統方法依賴數值展開,現代則結合李群理論和電子計算技術提升效率。例如,伽馬函數的計算常使用Lanczos近似公式。
典型示例
- 伽馬函數:擴展了階乘到複數域,滿足遞推關系 $Gamma(z+1)=zGamma(z)$。
- 狄利克雷函數:$D(x)=begin{cases}1 & xinmathbb{Q}0 & x
otinmathbb{Q}end{cases}$,全不連續且無法黎曼積分。
如需更完整的分類或應用案例,可參考數學物理方法相關教材或專業文獻。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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