تاريخ الرياضيات
الاعداد و نظريتها
تاريخ التحليل
تار يخ الجبر
الهندسة و التبلوجي
الرياضيات في الحضارات المختلفة
العربية
اليونانية
البابلية
الصينية
المايا
المصرية
الهندية
الرياضيات المتقطعة
المنطق
اسس الرياضيات
فلسفة الرياضيات
مواضيع عامة في المنطق
الجبر
الجبر الخطي
الجبر المجرد
الجبر البولياني
مواضيع عامة في الجبر
الضبابية
نظرية المجموعات
نظرية الزمر
نظرية الحلقات والحقول
نظرية الاعداد
نظرية الفئات
حساب المتجهات
المتتاليات-المتسلسلات
المصفوفات و نظريتها
المثلثات
الهندسة
الهندسة المستوية
الهندسة غير المستوية
مواضيع عامة في الهندسة
التفاضل و التكامل
المعادلات التفاضلية و التكاملية
معادلات تفاضلية
معادلات تكاملية
مواضيع عامة في المعادلات
التحليل
التحليل العددي
التحليل العقدي
التحليل الدالي
مواضيع عامة في التحليل
التحليل الحقيقي
التبلوجيا
نظرية الالعاب
الاحتمالات و الاحصاء
نظرية التحكم
بحوث العمليات
نظرية الكم
الشفرات
الرياضيات التطبيقية
نظريات ومبرهنات
علماء الرياضيات
500AD
500-1499
1000to1499
1500to1599
1600to1649
1650to1699
1700to1749
1750to1779
1780to1799
1800to1819
1820to1829
1830to1839
1840to1849
1850to1859
1860to1864
1865to1869
1870to1874
1875to1879
1880to1884
1885to1889
1890to1894
1895to1899
1900to1904
1905to1909
1910to1914
1915to1919
1920to1924
1925to1929
1930to1939
1940to the present
علماء الرياضيات
الرياضيات في العلوم الاخرى
بحوث و اطاريح جامعية
هل تعلم
طرائق التدريس
الرياضيات العامة
نظرية البيان
Beta Function
المؤلف:
Abramowitz, M. and Stegun, I. A
المصدر:
"Beta Function" and "Incomplete Beta Function." §6.2 and 6.6 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover
الجزء والصفحة:
...
16-8-2018
3463
The beta function is the name used by Legendre and Whittaker and Watson (1990) for the beta integral (also called the Eulerian integral of the first kind). It is defined by
![]() |
(1) |
The beta function is implemented in the Wolfram Language as Beta[a, b].
To derive the integral representation of the beta function, write the product of two factorials as
![]() |
(2) |
Now, let ,
, so
![]() |
![]() |
![]() |
(3) |
![]() |
![]() |
![]() |
(4) |
Transforming to polar coordinates with ,
![]() |
![]() |
![]() |
(5) |
![]() |
![]() |
![]() |
(6) |
![]() |
![]() |
![]() |
(7) |
![]() |
![]() |
![]() |
(8) |
The beta function is then defined by
![]() |
![]() |
![]() |
(9) |
![]() |
![]() |
![]() |
(10) |
Rewriting the arguments then gives the usual form for the beta function,
![]() |
![]() |
![]() |
(11) |
![]() |
![]() |
![]() |
(12) |
By symmetry,
![]() |
(13) |
The general trigonometric form is
![]() |
(14) |
Equation (14) can be transformed to an integral over polynomials by letting ,
![]() |
![]() |
![]() |
(15) |
![]() |
![]() |
![]() |
(16) |
![]() |
![]() |
![]() |
(17) |
![]() |
![]() |
![]() |
(18) |
For any with
,
![]() |
(19) |
(Krantz 1999, p. 158).
To put it in a form which can be used to derive the Legendre duplication formula, let , so
and
, and
![]() |
![]() |
![]() |
(20) |
![]() |
![]() |
![]() |
(21) |
To put it in a form which can be used to develop integral representations of the Bessel functions and hypergeometric function, let , so
![]() |
(22) |
Derivatives of the beta function are given by
![]() |
![]() |
![]() |
(23) |
![]() |
![]() |
![]() |
(24) |
![]() |
![]() |
(25) |
|
![]() |
![]() |
(26) |
where is the polygamma function.
Various identities can be derived using the Gauss multiplication formula
![]() |
![]() |
![]() |
(27) |
![]() |
![]() |
![]() |
(28) |
Additional identities include
![]() |
![]() |
![]() |
(29) |
![]() |
![]() |
![]() |
(30) |
![]() |
![]() |
![]() |
(31) |
![]() |
(32) |
![]() |
(33) |
If is a positive integer, then
![]() |
(34) |
![]() |
(35) |
![]() |
(36) |
The beta function is also given by the product
![]() |
(37) |
(Andrews et al. 1999, p. 8).
Gosper gave the general formulas
![]() |
(38) |
for odd , and
![]() |
(39) |
which are an immediate consequence of the analogous identities for gamma functions. Plugging and
into the above give the special cases
![]() |
(40) |
![]() |
(41) |
REFERENCES:
Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). "Beta Function" and "Incomplete Beta Function." §6.2 and 6.6 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, pp. 258 and 263, 1972.
Andrews, G. E.; Askey, R.; and Roy, R. Special Functions. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1999.
Bailey, D. H.; Borwein, P. B.; and Plouffe, S. "On the Rapid Computation of Various Polylogarithmic Constants." Math. Comput. 66, 903-913, 1997.
Arfken, G. "The Beta Function." §10.4 in Mathematical Methods for Physicists, 3rd ed. Orlando, FL: Academic Press, pp. 560-565, 1985.
Erdélyi, A.; Magnus, W.; Oberhettinger, F.; and Tricomi, F. G. "The Beta Function." §1.5 in Higher Transcendental Functions, Vol. 1. New York: Krieger, pp. 9-13, 1981.
Jeffreys, H. and Jeffreys, B. S. "The Beta Function." §15.02 in Methods of Mathematical Physics, 3rd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 463-464, 1988.
Koepf, W. Hypergeometric Summation: An Algorithmic Approach to Summation and Special Function Identities. Braunschweig, Germany: Vieweg, pp. 6-9, 1998.
Krantz, S. G. "The Beta Function." §13.1.11 in Handbook of Complex Variables. Boston, MA: Birkhäuser, pp. 157-158, 1999.
Morse, P. M. and Feshbach, H. Methods of Theoretical Physics, Part I. New York: McGraw-Hill, p. 425, 1953.
Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; and Vetterling, W. T. "Gamma Function, Beta Function, Factorials, Binomial Coefficients" and "Incomplete Beta Function, Student's Distribution, F-Distribution, Cumulative Binomial Distribution." §6.1 and 6.2 in Numerical Recipes in FORTRAN: The Art of Scientific Computing, 2nd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 206-209 and 219-223, 1992.
Spanier, J. and Oldham, K. B. "The Incomplete Beta Function ." Ch. 58 in An Atlas of Functions. Washington, DC: Hemisphere, pp. 573-580, 1987.
Whittaker, E. T. and Watson, G. N. A Course of Modern Analysis, 4th ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1990.