1

x

هدف البحث

بحث في العناوين

بحث في اسماء الكتب

بحث في اسماء المؤلفين

اختر القسم

القرآن الكريم
الفقه واصوله
العقائد الاسلامية
سيرة الرسول وآله
علم الرجال والحديث
الأخلاق والأدعية
اللغة العربية وعلومها
الأدب العربي
الأسرة والمجتمع
التاريخ
الجغرافية
الادارة والاقتصاد
القانون
الزراعة
علم الفيزياء
علم الكيمياء
علم الأحياء
الرياضيات
الهندسة المدنية
الأعلام
اللغة الأنكليزية

موافق

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

الرياضيات : التحليل : التحليل العددي :

Euler-Maclaurin Integration Formulas

المؤلف:  Abramowitz, M. and Stegun, I. A.

المصدر:  Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover,

الجزء والصفحة:  ...

9-12-2021

918

Euler-Maclaurin Integration Formulas

The Euler-Maclaurin integration and sums formulas can be derived from Darboux's formula by substituting the Bernoulli polynomial B_n(t) in for the function phi(t). Differentiating the identity

 B_n(t+1)-B_n(t)=nt^(n-1)

(1)

n-k times gives

 B_n^((n-k))(t+1)-B_n^((n-k))(t)=n(n-1)...kt^(k-1).

(2)

Plugging in t=0 gives B_n^((n-k))(1)=B_n^((n-k))(0). From the Maclaurin series of B_n(z) with k>0, we have

B_n^((n-2k-1))(0) = 0

(3)

B_n^((n-2k))(0) = (n!)/((2k)!)B_(2k)

(4)

B_n^((n-1))(0) = 1/2n!

(5)

B_n^((n))(0) = n!,

(6)

where B_n is a Bernoulli number, and substituting these values of B_n^((n-k))(1) and B_n^((n-k))(0) into Darboux's formula gives

(7)

which is the Euler-Maclaurin integration formula (Whittaker and Watson 1990, p. 128). It holds when the function f(z) is analytic in the integration region

In certain cases, the last term tends to 0 as n->infty, and an infinite series can then be obtained for f(z)-f(a). In such cases, sums may be converted to integrals by inverting the formula to obtain the Euler-Maclaurin sum formula

 sum_(k=1)^(n-1)f_k=int_0^nf(k)dk-1/2[f(0)+f(n)]+sum_(k=1)^infty(B_(2k))/((2k)!)[f^((2k-1))(n)-f^((2k-1))(0)],

(8)

which, when expanded, gives

(9)

(Abramowitz and Stegun 1972, p. 16). The Euler-Maclaurin sum formula is implemented in the Wolfram Language as the function NSum with option Method -> "EulerMaclaurin".

The second Euler-Maclaurin integration formula is used when f(x) is tabulated at n values f_(3/2)f_(5/2), ..., f_(n-1/2):

 int_(x_1)^(x_n)f(x)dx=h[f_(3/2)+f_(5/2)+f_(7/2)+...+f_(n-3/2)+f_(n-1/2)] 
 -sum_(k=1)^infty(B_(2k)h^(2k))/((2k)!)(1-2^(-2k+1))[f_n^((2k-1))-f_1^((2k-1))].

(10)


REFERENCES:

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, pp. 16 and 806, 1972.

Apostol, T. M. "An Elementary View of Euler's Summation Formula." Amer. Math. Monthly 106, 409-418, 1999.

Arfken, G. "Bernoulli Numbers, Euler-Maclaurin Formula." §5.9 in Mathematical Methods for Physicists, 3rd ed. Orlando, FL: Academic Press, pp. 327-338, 1985.

Borwein, J. M.; Borwein, P. B.; and Dilcher, K. "Pi, Euler Numbers, and Asymptotic Expansions." Amer. Math. Monthly 96, 681-687, 1989.

Euler, L. Comm. Acad. Sci. Imp. Petrop. 6, 68, 1738.

Havil, J. "Euler-Maclaurin Summation." §10.2 in Gamma: Exploring Euler's Constant. Princeton, NJ: Princeton University Press, pp. 85-86, 2003.

Knopp, K. Theory and Application of Infinite Series. New York: Dover, 1990.

Maclaurin, C. Treatise of Fluxions. Edinburgh, p. 672, 1742.

Vardi, I. "The Euler-Maclaurin Formula." §8.3 in Computational Recreations in Mathematica. Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 159-163, 1991.

Whittaker, E. T. and Robinson, G. "The Euler-Maclaurin Formula." §67 in The Calculus of Observations: A Treatise on Numerical Mathematics, 4th ed. New York: Dover, pp. 134-136, 1967.

Whittaker, E. T. and Watson, G. N. "The Euler-Maclaurin Expansion." §7.21 in A Course in Modern Analysis, 4th ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 127-128, 1990.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي