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
رعمسيس.
2024-07-07
مانيتون وتواريخ الأسرة التاسعة عشرة.
2024-07-07
بداية الأسرة التاسعة عشرة.
2024-07-07
بلاد خيتا في «خطابات» تل العمارنة.
2024-07-07
الأصناف التي يجب فيها الخمس
2024-07-07
واجبات الطواف
2024-07-07

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

Logarithmic Integral  
  
1546   03:39 مساءً   date: 1-8-2019
Author : Abramowitz, M. and Stegun, I. A.
Book or Source : Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover
Page and Part : ...


Read More
Date: 26-9-2019 1599
Date: 15-5-2018 1211
Date: 22-5-2019 1463

Logarithmic Integral

 LogIntegral

The logarithmic integral (in the "American" convention; Abramowitz and Stegun 1972; Edwards 2001, p. 26), is defined for real x as

li(x) = {int_0^x(dt)/(lnt) for 0<x<1; PVint_0^x(dt)/(lnt) for x>1

(1)

= {int_0^x(dt)/(lnt) for 0<x<1; lim_(epsilon->0^+)[int_0^(1-epsilon)(dt)/(lnt)+int_(1+epsilon)^x(dt)/(lnt)] for x>1

(2)

Here, PV denotes Cauchy principal value of the integral, and the function has a singularity at x=1.

The logarithmic integral defined in this way is implemented in the Wolfram Language as LogIntegral[x].

There is a unique positive number

 mu=1.4513692348...

(3)

(OEIS A070769; Derbyshire 2004, p. 114) known as Soldner's constant for which li(x)=0, so the logarithmic integral can also be written as

 li(x)=int_mu^x(dt)/(lnt)

(4)

for x>mu.

Special values include

li(0) = 0

(5)

li(1) = -infty

(6)

li(mu) = 0

(7)

li(2) = 1.0451637801174...,

(8)

(OEIS A069284), where mu is Soldner's constant (Edwards 2001, p. 34).

LogIntegralReImAbs
 
 
  Min   Max    
  Re    
  Im      

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

Its derivative is

 (dli(z))/(dz)=1/(lnz),

(9)

and its indefinite integral is

 intli(z)dz=zli(z)-Ei(2lnz),

(10)

where Ei(z) is the exponential integral. It also has the definite integral

 int_0^1li(z)dz=-ln2,

(11)

where ln2=0.69314... (OEIS A002162) is the natural logarithm of 2.

The logarithmic integral obeys

 li(z)=Ei(lnz),

(12)

where Ei(z) is the exponential integral, as well as the identity

 li(z^(1/m))=gamma+lnlnz-lnm+sum_(n=1)^infty((lnz)^n)/(n·n!m^n)

(13)

(Bromwich and MacRobert 1991, p. 334; Hardy 1999, p. 25).

Nielsen showed and Ramanujan independently discovered that

 li(x)=gamma+lnlnx+sum_(k=1)^infty((lnx)^k)/(k!k),

(14)

where gamma is the Euler-Mascheroni constant (Nielsen 1965, pp. 3 and 11; Berndt 1994; Finch 2003; Havil 2003, p. 106). Another formula due to Ramanujan which converges more rapidly is

 li(x)=gamma+lnlnx+sqrt(x)sum_(n=1)^infty((-1)^(n-1)(lnx)^n)/(n!2^(n-1))sum_(k=0)^(|_(n-1)/2_|)1/(2k+1),

(15)

where |_x_| is the floor function (Berndt 1994).

The form of this function appearing in the prime number theorem (used for example by Landau as well as Havil 2003, pp. 105 and 175) and sometimes referred to as the "European" definition (Derbyshire 2004, p. 373) is defined so that Li(2)=0:

Li(x) = int_2^x(du)/(lnu)

(16)

= li(x)-li(2).

(17)

Note that the notation Li_n(z) is (confusingly) also used for the polylogarithm and also for the "American" definition of li(x) (Edwards 2001, p. 26).


REFERENCES:

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, p. 879, 1972.

Berndt, B. C. Ramanujan's Notebooks, Part IV. New York: Springer-Verlag, pp. 126-131, 1994.

Bromwich, T. J. I'A. and MacRobert, T. M. An Introduction to the Theory of Infinite Series, 3rd ed. New York: Chelsea, p. 334, 1991.

de Morgan, A. The Differential and Integral Calculus, Containing Differentiation, Integration, Development, Series, Differential Equations, Differences, Summation, Equations of Differences, Calculus of Variations, Definite Integrals--With Applications to Algebra, Plane Geometry, Solid Geometry, and Mechanics. London: Robert Baldwin, p. 662, 1839.

Derbyshire, J. Prime Obsession: Bernhard Riemann and the Greatest Unsolved Problem in Mathematics. New York: Penguin, pp. 114-117 and 373, 2004.

Edwards, H. M. Riemann's Zeta Function. New York: Dover, 2001.

Finch, S. R. "Euler-Gompertz Constant." §6.2 in Mathematical Constants. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 423-428, 2003.

Hardy, G. H. Ramanujan: Twelve Lectures on Subjects Suggested by His Life and Work, 3rd ed. New York: Chelsea, 1999.

Havil, J. Gamma: Exploring Euler's Constant. Princeton, NJ: Princeton University Press, pp. 105-106 and 175-176, 2003.

Koosis, P. The Logarithmic Integral I. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1998.

Nielsen, N. "Theorie des Integrallograrithmus und Verwandter Transzendenten." Part II in Die Gammafunktion. New York: Chelsea, 1965.

Vardi, I. Computational Recreations in Mathematica. Reading, MA: Addison-Wesley, p. 151, 1991.

Hardy, G. H. Ramanujan: Twelve Lectures on Subjects Suggested by His Life and Work, 3rd ed. New York: Chelsea, p. 45, 1999.

Le Lionnais, F. Les nombres remarquables. Paris: Hermann, p. 39, 1983.

Sloane, N. J. A. Sequences A0021624074, A069284 and A070769 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Soldner. Abhandlungen 2, 333, 1812.




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.