Valores exactos de la función gamma a partir de la fórmula de Stirling
Autores: Kowalenko, Victor
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Valores exactos de la función gamma a partir de la fórmula de Stirling
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Valores
Logaritmo
Función gamma
Serie asintótica
Regularización
Plano complejo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo se utiliza la versión completa de la fórmula de Stirling, que se compone de términos estándar y una serie asintótica infinita, para obtener valores exactos del logaritmo de la función gamma en todas las ramas del plano complejo. Los valores exactos solo se pueden obtener mediante la regularización. Se presentan dos métodos: la suma de Borel y la regularización de Mellin-Barnes (MB). El resto sumado de Borel se compone de una suma infinita convergente de integrales exponenciales y términos logarítmicos discontinuos que emergen en sectores específicos y en líneas conocidas como sectores y líneas de Stokes, mientras que los restos regularizados de MB se reducen a una integral compleja de MB con términos logarítmicos similares. Debido a que los dominios de convergencia se superponen, a menudo se pueden utilizar dos formas asintóticas regularizadas de MB para evaluar el logaritmo de la función gamma. Aunque el resto sumado de Borel debe truncarse, se encuentra que ambos restos, al sumarse con (1) la serie asintótica truncada, (2) la fórmula de Stirling y (3) los términos logarítmicos que surgen de las ramas superiores del plano complejo, producen valores idénticos para el logaritmo de la función gamma. Cuando es posible, también coinciden con los resultados de Mathematica.
Descripción
En este trabajo se utiliza la versión completa de la fórmula de Stirling, que se compone de términos estándar y una serie asintótica infinita, para obtener valores exactos del logaritmo de la función gamma en todas las ramas del plano complejo. Los valores exactos solo se pueden obtener mediante la regularización. Se presentan dos métodos: la suma de Borel y la regularización de Mellin-Barnes (MB). El resto sumado de Borel se compone de una suma infinita convergente de integrales exponenciales y términos logarítmicos discontinuos que emergen en sectores específicos y en líneas conocidas como sectores y líneas de Stokes, mientras que los restos regularizados de MB se reducen a una integral compleja de MB con términos logarítmicos similares. Debido a que los dominios de convergencia se superponen, a menudo se pueden utilizar dos formas asintóticas regularizadas de MB para evaluar el logaritmo de la función gamma. Aunque el resto sumado de Borel debe truncarse, se encuentra que ambos restos, al sumarse con (1) la serie asintótica truncada, (2) la fórmula de Stirling y (3) los términos logarítmicos que surgen de las ramas superiores del plano complejo, producen valores idénticos para el logaritmo de la función gamma. Cuando es posible, también coinciden con los resultados de Mathematica.