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尤拉多項式


EulerE

尤拉多項式 E_n(x)Appell 序列 給出,其中

 g(t)=1/2(e^t+1),
(1)

給出生成函式

 (2e^(xt))/(e^t+1)=sum_(n=0)^inftyE_n(x)(t^n)/(n!).
(2)

前幾個尤拉多項式為

E_0(x)=1
(3)
E_1(x)=x-1/2
(4)
E_2(x)=x^2-x
(5)
E_3(x)=x^3-3/2x^2+1/4
(6)
E_4(x)=x^4-2x^3+x
(7)
E_5(x)=x^5-5/2x^4+5/2x^2-1/2.
(8)

Roman (1984, p. 100) 定義了一個廣義形式 E_n^((alpha))(x),其中 E_n(x)=E_n^((1))(x)。尤拉多項式與 伯努利數 相關,關係如下:

E_(n-1)(x)=(2^n)/n[B_n((x+1)/2)-B_n(x/2)]
(9)
=2/n[B_n(x)-2^nB_n(x/2)]
(10)
E_(n-2)(x)=2(n; 2)^(-1)sum_(k=0)^(n-2)(n; k)[(2^(n-k)-1)B_(n-k)B_k(x)],
(11)

其中 (n; k)二項式係數。令 x=1/2 並透過 2^n 歸一化得到尤拉數

 E_n=2^nE_n(1/2).
(12)

E_n(0) 的前幾個值為 -1/2, 0, 1/4, -1/2, 0, 17/8, 0, 31/2, 0, .... 如果 x=1,則這些項相同,但符號相反。這些值可以使用雙重級數計算:

 E_n(0)=2^(-n)sum_(j=1)^n[(-1)^(j+n+1)j^nsum_(k=0)^(n-j)(n+1; k)].
(13)

對於 n>1伯努利數 B_n 可以用 E_n(0) 表示為:

 B_n=-(nE_(n-1)(0))/(2(2^n-1)).
(14)

尤拉多項式的牛頓展開式由下式給出:

 E_n(x)=sum_(j=0)^nsum_(k=j)^n(-1; j)1/(2^j)(k)_jS(n,k)(x)_(k-j),
(15)

其中 (n; k)二項式係數(k)_j降階乘,而 S(n,k)第二類斯特林數 (Roman 1984, p. 101)。

尤拉多項式滿足以下恆等式:

 E_n(x+1)+E_n(x)=2x^n
(16)

 sum_(k=0)^n(n; k)E_k(z)E_(n-k)(w)=2(1-w-z)E_n(z+w)+2E_(n+1)(z+w)
(17)

對於 n 非負整數


另請參閱

Appell 序列, 伯努利多項式, 尤拉數, Genocchi 數, 素數生成多項式

相關 Wolfram 網站

http://functions.wolfram.com/Polynomials/EulerE2/

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參考文獻

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). "伯努利多項式、尤拉多項式和尤拉-麥克勞林公式。" §23.1 in 數學函式手冊,包含公式、圖表和數學表格,第 9 版。 New York: Dover, pp. 804-806, 1972.Gradshteyn, I. S. and Ryzhik, I. M. 積分表、級數表和乘積表,第 6 版。 San Diego, CA: Academic Press, 2000.Prudnikov, A. P.; Marichev, O. I.; and Brychkov, Yu. A. "廣義 Zeta 函式 zeta(s,x),伯努利多項式 B_n(x),尤拉多項式 E_n(x) 和多對數函式 Li_nu(x)。" §1.2 in 積分與級數,第 3 卷:更多特殊函式。 Newark, NJ: Gordon and Breach, pp. 23-24, 1990.Roman, S. "尤拉多項式。" §4.2.3 in Umbral 演算。 New York: Academic Press, pp. 100-106, 1984.Spanier, J. and Oldham, K. B. "尤拉多項式 E_n(x)。" Ch. 20 in 函式圖集。 Washington, DC: Hemisphere, pp. 175-181, 1987.

在 中被引用

尤拉多項式

引用為

Weisstein, Eric W. "尤拉多項式。" 來自 —— 資源。 https://mathworld.tw/EulerPolynomial.html

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