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輸入計算

數學公式

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結果

Reciprocal Gamma Table 1/Γ(a)
101 rows
from a = -3 in steps of 0.1
1/Γ(a) a 1.128 -1.125 -3 7
a 1/Γ(a)
-3 0
-2.9 -0.52125884
-2.8 -0.87826993
-2.7 -1.07401835
-2.6 -1.1252572
-2.5 -1.05785547
-2.4 -0.90250268
-2.3 -0.69103372
-2.2 -0.45351875
-2.1 -0.21616488
-2 0
-1.9 0.17974443
-1.8 0.31366783
-1.7 0.39778458
-1.6 0.43279123
-1.5 0.42314219
-1.4 0.37604278
-1.3 0.30044944
-1.2 0.20614488
-1.1 0.10293566
-1 0
-0.9 -0.09460233
-0.8 -0.17425991
-0.7 -0.23399093
-0.6 -0.27049452
-0.5 -0.28209479
-0.4 -0.26860199
-0.3 -0.23111496
-0.2 -0.1717874
-0.1 -0.09357787
0 0
0.1 0.1051137
0.2 0.21782488
0.3 0.33427275
0.4 0.4508242
0.5 0.56418958
0.6 0.67150497
0.7 0.77038318
0.8 0.85893702
0.9 0.93577872
1 1
1.1 1.05113701
1.2 1.08912442
1.3 1.11424251
1.4 1.1270605
1.5 1.12837917
1.6 1.11917495
1.7 1.10054741
1.8 1.07367127
1.9 1.03975413
2 1
2.1 0.9555791
2.2 0.90760368
2.3 0.85710962
2.4 0.80504321
2.5 0.75225278
2.6 0.69948435
2.7 0.64738083
2.8 0.59648404
2.9 0.54723902
3 0.5
3.1 0.45503766
3.2 0.41254713
3.3 0.37265636
3.4 0.33543467
3.5 0.30090111
3.6 0.26903244
3.7 0.23977068
3.8 0.21303001
3.9 0.18870311
4 0.16666667
4.1 0.14678634
4.2 0.12892098
4.3 0.11292617
4.4 0.09865726
4.5 0.08597175
4.6 0.07473123
4.7 0.06480289
4.8 0.05606053
4.9 0.04838541
5 0.04166667
5.1 0.03580155
5.2 0.03069547
5.3 0.0262619
5.4 0.0224221
5.5 0.01910483
5.6 0.01624592
5.7 0.01378785
5.8 0.01167928
5.9 0.00987457
6 0.00833333
6.1 0.00701991
6.2 0.00590298
6.3 0.00495508
6.4 0.00415224
6.5 0.00347361
6.6 0.00290106
6.7 0.00241892
6.8 0.00201367
6.9 0.00167366
7 0.00138889

這個計算器的功能

這個工具會針對一連串的引數 \(a\),建立倒數伽瑪函數 \(1/\Gamma(a)\) 的數值表與折線圖。你可以指定數列的起始位置、每次遞增的幅度,以及想要產生的點數(列數)。結果是一份清楚的兩欄表格,列出 \(a\) 與對應的 \(1/\Gamma(a)\),並附上繪製好的曲線。這屬於純數學運算,在任何地方的結果都完全相同。

使用方式

輸入 a 的起始值(第一個引數)、每一列 \(a\) 所要遞增的幅度(步長),以及疊代次數(要產生幾列)。舉例來說,起始值=-3、步長=0.1、列數=101,就會得到 \(a = -3、-2.9、-2.8、\ldots\) 一直到 \(a = 7.0\) 的數列。

公式說明

伽瑪函數是階乘的推廣:\(\Gamma(n+1) = n!\),且 \(\Gamma(1/2) = \sqrt{\pi}\)。當 \(\operatorname{Re}(a) > 0\) 時,它由積分定義 $$\Gamma(a) = \int_{0}^{\infty} t^{a-1} e^{-t} \, dt,$$ 並透過遞迴式 \(\Gamma(a) = \Gamma(a+1)/a\) 與反射公式 \(\Gamma(a)\Gamma(1-a) = \pi/\sin(\pi a)\) 延拓到其他數值。我們使用 Lanczos 近似(\(g = 7\))來計算 \(\Gamma(a)\),並在 \(a < 0.5\) 時改用反射公式。輸出結果就是 \(1/\Gamma(a)\)。與 \(\Gamma(a)\) 本身不同,倒數 \(1/\Gamma(a)\) 是一個沒有極點的整函數:在 \(\Gamma\) 發散的位置(\(a = 0、-1、-2、\ldots\)),倒數恰好等於 \(0\)。本工具的核心公式為 $$f(a_k) = \frac{1}{\Gamma(a_k)}, \quad a_k = \text{Start } a + k \cdot \text{Step}, \quad k = 0,1,\dots,\text{Rows}-1$$

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倒數伽瑪函數曲線的平直線圖,在負整數自變數處穿過零點
倒數伽瑪函數 \(1/\Gamma(a)\) 處處光滑,並在伽瑪函數有極點的 \(a = 0, -1, -2, \ldots\) 處等於零。

實例演算

使用預設值時,部分列的結果如下:\(a = -3\) 時 \(1/\Gamma(-3) = 0\)(非正整數,為 \(\Gamma\) 的極點);\(a = -2.5\) 時約為 \(-1.0579\);\(a = 0.5\) 時為 \(1/\sqrt{\pi} \approx 0.5642\);\(a = 1\) 與 \(a = 2\) 都等於 \(1\);\(a = 5\) 時為 \(1/24 \approx 0.04167\);\(a = 7\) 時為 \(1/720 \approx 0.001389\)。曲線在 \(a \approx 1.46\) 附近達到最高點,此處 \(\Gamma(a)\) 取得最小值(\(\approx 0.8856\)),因此 \(1/\Gamma\) 的最大值 \(\approx 1.129\)。

常見問題

為什麼 \(1/\Gamma(a)\) 在 0 與負整數處等於零?因為 \(\Gamma(a)\) 在這些位置有單純極點,所以其倒數會消失為零。我們會偵測非正整數並直接回傳 \(0\)。

a 非常大時會怎樣?\(\Gamma(a)\) 增長得極快,會發生數值溢位;此時我們回傳 \(1/\Gamma = 0\),而不是 NaN。

準確度如何?Lanczos \(g=7\) 近似在整個實數軸上大約能準確到 15 位有效數字,對於製表與繪圖來說綽綽有餘。

最後更新: