المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية


Erfc  
  
2275   01:47 صباحاً   date: 28-4-2019
Author : Abramowitz, M. and Stegun, I. A.
Book or Source : "Repeated Integrals of the Error Function." §7.2 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing....
Page and Part : ...


Read More
Date: 21-8-2019 1641
Date: 23-5-2019 1475
Date: 16-8-2019 1414

Erfc

Erfc

Erfc is the complementary error function, commonly denoted erfc(z), is an entire function defined by

erfc(z) = 1-erf(z)

(1)

= 2/(sqrt(pi))int_z^inftye^(-t^2)dt.

(2)

It is implemented in the Wolfram Language as Erfc[z].

Note that some authors (e.g., Whittaker and Watson 1990, p. 341) define erfc(z) without the leading factor of 2/sqrt(pi).

For z>0,

 erfc(z)=(Gamma(1/2,z^2))/(sqrt(pi)),

(3)

where Gamma(a,x) is the incomplete gamma function.

The derivative is given by

 d/(dz)erfc(z)=-(2e^(-z^2))/(sqrt(pi)),

(4)

and the indefinite integral by

 interfc(z)dz=zerfc(z)-(e^(-z^2))/(sqrt(pi))+C.

(5)

It has the special values

erfc(-infty) = 2

(6)

erfc(0) = 1

(7)

erfc(infty) = 0.

(8)

It satisfies the identity

 erfc(-x)=2-erfc(x).

(9)

It has definite integrals

int_0^inftyerfc(x)dx = 1/(sqrt(pi))

(10)

int_0^inftyerfc^2(x)dx = (2-sqrt(2))/(sqrt(pi))

(11)

int_0^inftysin(x^2)erfc(x)dx = (pi-2sinh^(-1)1)/(4sqrt(2pi)).

(12)

ErfcBounds

For x>0erfc(x) is bounded by

 2/(sqrt(pi))(e^(-x^2))/(x+sqrt(x^2+2))<erfc(x)<=2/(sqrt(pi))(e^(-x^2))/(x+sqrt(x^2+4/pi)).

(13)

ErfcReImAbs
 
 
  Min   Max    
  Re    
  Im      

Erfc can also be extended to the complex plane, as illustrated above.

Erfci

A generalization is obtained from the erfc differential equation

 (d^2y)/(dz^2)+2z(dy)/(dz)-2ny=0

(14)

(Abramowitz and Stegun 1972, p. 299; Zwillinger 1997, p. 122). The general solution is then

 y=Aerfc_n(z)+Berfc_n(-z),

(15)

where erfc_n(z) is the repeated erfc integral. For integer n>=1,

erfc_n(z) = int_z^infty...int_z^infty_()_(n)erfc(z)dz

(16)

= -2/(sqrt(pi))int_z^infty((t-z)^n)/(n!)e^(-t^2)dt

(17)

= (e^(-z^2))/(sqrt(pi)n!)[Gamma(1/2(n+1))_1F_1(1/2(n+1);1/2;z^2)-nz_1F_1(1+1/2n;3/2;z^2)]

(18)

= 2^(-n)e^(-z^2)[(_1F_1(1/2(n+1);1/2;z^2))/(Gamma(1+1/2n))-(2z_1F_1(1+1/2n;3/2;z^2))/(Gamma(1/2(n+1)))]

(19)

(Abramowitz and Stegun 1972, p. 299), where _1F_1(a;b;z) is a confluent hypergeometric function of the first kind and Gamma(z) is a gamma function. The first few values, extended by the definition for n=-1 and 0, are given by

erfc_0(z) = erfc(z)

(20)

erfc_1(z) = (e^(-z^2))/(sqrt(pi))-zerfc(z)

(21)

erfc_2(z) = 1/4[(1+2z^2)erfc(z)-(2ze^(-z^2))/(sqrt(pi))].

(22)

 


REFERENCES:

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). "Repeated Integrals of the Error Function." §7.2 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, pp. 299-300, 1972.

Arfken, G. Mathematical Methods for Physicists, 3rd ed. Orlando, FL: Academic Press, pp. 568-569, 1985.

Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; and Vetterling, W. T. "Incomplete Gamma Function, Error Function, Chi-Square Probability Function, Cumulative Poisson Function." §6.2 in Numerical Recipes in FORTRAN: The Art of Scientific Computing, 2nd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 209-214, 1992.

Spanier, J. and Oldham, K. B. "The Error Function erf(x) and Its Complement erfc(x)" and "The exp(x) and erfc(sqrt(x)) and Related Functions." Chs. 40 and 41 in An Atlas of Functions. Washington, DC: Hemisphere, pp. 385-393 and 395-403, 1987.

Whittaker, E. T. and Watson, G. N. A Course in Modern Analysis, 4th ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1990.

Zwillinger, D. Handbook of Differential Equations, 3rd ed. Boston, MA: Academic Press, p. 122, 1997.




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.