المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9764 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Lemniscate Function  
  
1581   02:03 صباحاً   date: 23-4-2019
Author : Ayoub, R
Book or Source :
Page and Part : ...


Read More
Date: 22-4-2019 1703
Date: 14-10-2019 1372
Date: 30-3-2019 1617

Lemniscate Function

 

The lemniscate functions arise in rectifying the arc length of the lemniscate. The lemniscate functions were first studied by Jakob Bernoulli and Giulio Fagnano. A historical account is given by Ayoub (1984), and an extensive discussion by Siegel (1969). The lemniscate functions were the first functions defined by inversion of an integral

 

(1)

which was first done by Gauss, who noticed that

(2)

where agm(a,b) is the arithmetic-geometric mean (Borwein and Bailey 2003, p. 13).

Define the inverse lemniscate functions as

phi(x) = sinlemn^(-1)x

(3)

=

(4)

=

(5)

=

(6)

=

(7)

=

(8)

=

(9)

where  is a hypergeometric function, F(z,k) is an incomplete elliptic integral of the first kind, K(k) is an elliptic integral of the second kind, and

 pi=L/a,

(10)

so that

x = sinlemnphi

(11)

x =

(12)

Now, there is an identity connecting phi and  since

(13)

so

(14)

These functions can be written in terms of Jacobi elliptic functions,

(15)

Now, if , then

u =

(16)

=

(17)

Let  so ,

(18)

(19)

(20)

and

(21)

Similarly,

u =

(22)

=

(23)

=

(24)

(25)

(26)

and

 coslemnphi=cn(phisqrt(2),1/(sqrt(2))).

(27)

We know

(28)

But it is true that

(29)

so

(30)

(31)

(32)

By expanding (1-t^4)^(-1/2) in a binomial series and integrating term by term, the arcsinlemn function can be written

phi(x) = int_0^x(dt)/(sqrt(1-t^4))

(33)

=

(34)

=

(35)

where (a)_n is a Pochhammer symbol (Berndt 1994).

Ramanujan gave the following inversion formula for phi(x). If

(36)

where

 mu=(Gamma^2(1/4))/(2pi^(3/2))

(37)

is the constant obtained by letting x=1 and theta=pi/2, and

 v=2^(-1/2)sd(mutheta),

(38)

then

(39)

(Berndt 1994).

Ramanujan also showed that if 0<theta<pi/2, then

(40)

(41)

(42)

(43)

and

(44)

(Berndt 1994).

A generalized version of the lemniscate function can be defined by letting 0<=theta<=pi/2 and 0<=v<=1. Write

(45)

where mu is the constant obtained by setting theta=pi/2 and v=1. Then

(46)

and Ramanujan showed

(47)

(Berndt 1994).

 


REFERENCES:

Ayoub, R. "The Lemniscate and Fagnano's Contributions to Elliptic Integrals." Arch. Hist. Exact Sci. 29, 131-149, 1984.

Berndt, B. C. Ramanujan's Notebooks, Part IV. New York: Springer-Verlag, pp. 245, and 247-255, 258-260, 1994.

Borwein, J. and Bailey, D. Mathematics by Experiment: Plausible Reasoning in the 21st Century. Wellesley, MA: A K Peters, 2003.

Siegel, C. L. Topics in Complex Function Theory, Vol. 1. New York: Wiley, 1969.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.