类 CarlsonEllipticIntegral
此实用程序类计算各种对称椭圆积分,定义如下:\[ \left\{\begin{align} R_F(x,y,z) &= \frac{1}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{s(t)}\\ R_J(x,y,z,p) &= \frac{3}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{s(t)(t+p)}\\ R_G(x,y,z) &= \frac{1}{4}\int_{0}^{\infty}\frac{1}{s(t)} \left(\frac{x}{t+x}+\frac{y}{t+y}+\frac{z}{t+z}\right)t\mathrm{d}t\\ R_D(x,y,z) &= R_J(x,y,z,z)\\ R_C(x,y) &= R_F(x,y,y) \end{align}\right. \]
其中 \[ s(t) = \sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z} \]
所使用的算法基于B. C. Carlson 1995年的论文“实数或复数椭圆积分的数值计算”,并根据B. C. Carlson和James FitzSimons 2000年的论文附录中描述的改进,以及数学函数数字图书馆的 19.36(i)节 中描述的改进。
请注意,在复平面中计算椭圆积分时,由于分支切割,会出现许多问题。请参阅 用户指南 以获取详细解释。
- 从以下版本开始:
- 2.0
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方法概要
修饰符和类型方法说明static doublerC(double x, double y) 计算Carlson椭圆积分 RC。static Complex计算Carlson椭圆积分 RC。static <T extends CalculusFieldElement<T>>
FieldComplex<T> rC(FieldComplex<T> x, FieldComplex<T> y) 计算Carlson椭圆积分 RC。static <T extends CalculusFieldElement<T>>
TrC(T x, T y) 计算Carlson椭圆积分 RC。static doublerD(double x, double y, double z) 计算Carlson椭圆积分 RD。static Complex计算Carlson椭圆积分 RD。static <T extends CalculusFieldElement<T>>
FieldComplex<T> rD(FieldComplex<T> x, FieldComplex<T> y, FieldComplex<T> z) 计算Carlson椭圆积分 RD。static <T extends CalculusFieldElement<T>>
TrD(T x, T y, T z) 计算Carlson椭圆积分 RD。static doublerF(double x, double y, double z) 计算Carlson椭圆积分 RF。static Complex计算Carlson椭圆积分 RF。static <T extends CalculusFieldElement<T>>
FieldComplex<T> rF(FieldComplex<T> x, FieldComplex<T> y, FieldComplex<T> z) 计算Carlson椭圆积分 RF。static <T extends CalculusFieldElement<T>>
TrF(T x, T y, T z) 计算Carlson椭圆积分 RF。static doublerG(double x, double y, double z) 计算Carlson椭圆积分 RG。static Complex计算Carlson椭圆积分 RG。static <T extends CalculusFieldElement<T>>
FieldComplex<T> rG(FieldComplex<T> x, FieldComplex<T> y, FieldComplex<T> z) 计算Carlson椭圆积分 RG。static <T extends CalculusFieldElement<T>>
TrG(T x, T y, T z) 计算Carlson椭圆积分 RG。static doublerJ(double x, double y, double z, double p) 计算Carlson椭圆积分 RJ。static doublerJ(double x, double y, double z, double p, double delta) 计算Carlson椭圆积分 RJ。static Complex计算Carlson椭圆积分 RJ。static Complex计算Carlson椭圆积分 RJ。static <T extends CalculusFieldElement<T>>
FieldComplex<T> rJ(FieldComplex<T> x, FieldComplex<T> y, FieldComplex<T> z, FieldComplex<T> p) 计算Carlson椭圆积分 RJ。static <T extends CalculusFieldElement<T>>
FieldComplex<T> rJ(FieldComplex<T> x, FieldComplex<T> y, FieldComplex<T> z, FieldComplex<T> p, FieldComplex<T> delta) 计算Carlson椭圆积分 RJ。static <T extends CalculusFieldElement<T>>
TrJ(T x, T y, T z, T p) 计算Carlson椭圆积分 RJ。static <T extends CalculusFieldElement<T>>
TrJ(T x, T y, T z, T p, T delta) 计算Carlson椭圆积分 RJ。
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方法详细资料
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rC
public static double rC(double x, double y) 计算Carlson椭圆积分 RC。Carlson椭圆积分 RC 定义为 \[ R_C(x,y,z)=R_F(x,y,y)=\frac{1}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}(t+y)} \]
- 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分 RC
-
rC
计算Carlson椭圆积分 RC。Carlson椭圆积分 RC 定义为 \[ R_C(x,y,z)=R_F(x,y,y)=\frac{1}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}(t+y)} \]
- 类型参数:
-
T- 字段元素的类型 - 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分 RC
-
rC
计算Carlson椭圆积分 RC。Carlson椭圆积分 RC 定义为 \[ R_C(x,y,z)=R_F(x,y,y)=\frac{1}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}(t+y)} \]
- 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分 RC
-
rC
public static <T extends CalculusFieldElement<T>> FieldComplex<T> rC(FieldComplex<T> x, FieldComplex<T> y) 计算Carlson椭圆积分 RC。Carlson椭圆积分 RC 定义为 \[ R_C(x,y,z)=R_F(x,y,y)=\frac{1}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}(t+y)} \]
- 类型参数:
-
T- 字段元素的类型 - 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分 RC
-
rF
public static double rF(double x, double y, double z) 计算Carlson椭圆积分 RF。Carlson椭圆积分 RF 定义为 \[ R_F(x,y,z)=\frac{1}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}} \]
- 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第三个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分 RF
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rF
计算Carlson椭圆积分 RF。Carlson椭圆积分 RF 定义为 \[ R_F(x,y,z)=\frac{1}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}} \]
- 类型参数:
-
T- 字段元素的类型 - 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第三个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分 RF
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rF
计算Carlson椭圆积分 RF。Carlson椭圆积分 RF 定义为 \[ R_F(x,y,z)=\frac{1}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}} \]
- 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第三个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分 RF
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rF
public static <T extends CalculusFieldElement<T>> FieldComplex<T> rF(FieldComplex<T> x, FieldComplex<T> y, FieldComplex<T> z) 计算Carlson椭圆积分 RF。Carlson椭圆积分 RF 定义为 \[ R_F(x,y,z)=\frac{1}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}} \]
- 类型参数:
-
T- 字段元素的类型 - 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第三个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分 RF
-
rJ
public static double rJ(double x, double y, double z, double p) 计算Carlson椭圆积分 RJ。Carlson椭圆积分 RJ 定义为 \[ R_J(x,y,z,p)=\frac{3}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}(t+p)} \]
- 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量
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rJ
public static double rJ(double x, double y, double z, double p, double delta) Compute Carlson elliptic integral RJ.The Carlson elliptic integral RJ is defined as \[ R_J(x,y,z,p)=\frac{3}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}(t+p)} \]
- 参数:
-
x- first symmetric variable of the integral -
y- second symmetric variable of the integral -
z- third symmetric variable of the integral -
p- fourth not symmetric variable of the integral -
delta- precomputed value of (p-x)(p-y)(p-z) - 返回:
- Carlson elliptic integral RJ
-
rJ
Compute Carlson elliptic integral RJ.The Carlson elliptic integral RJ is defined as \[ R_J(x,y,z,p)=\frac{3}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}(t+p)} \]
- 类型参数:
-
T- 字段元素的类型 - 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第三个对称变量 -
p- 积分的第四个非对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分RJ
-
rJ
计算Carlson椭圆积分RJ。Carlson椭圆积分RJ定义为 \[ R_J(x,y,z,p)=\frac{3}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}(t+p)} \]
- 类型参数:
-
T- 字段元素的类型 - 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第三个对称变量 -
p- 积分的第四个非对称变量 -
delta- 预先计算的值(p-x)(p-y)(p-z) - 返回:
- Carlson椭圆积分RJ
-
rJ
计算Carlson椭圆积分RJ。Carlson椭圆积分RJ定义为 \[ R_J(x,y,z,p)=\frac{3}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}(t+p)} \]
- 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第三个对称变量 -
p- 积分的第四个非对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分RJ
-
rJ
计算Carlson椭圆积分RJ。Carlson椭圆积分RJ定义为 \[ R_J(x,y,z,p)=\frac{3}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}(t+p)} \]
- 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第三个对称变量 -
p- 积分的第四个非对称变量 -
delta- 预先计算的值(p-x)(p-y)(p-z) - 返回:
- Carlson椭圆积分RJ
-
rJ
public static <T extends CalculusFieldElement<T>> FieldComplex<T> rJ(FieldComplex<T> x, FieldComplex<T> y, FieldComplex<T> z, FieldComplex<T> p) 计算Carlson椭圆积分RJ。Carlson椭圆积分RJ定义为 \[ R_J(x,y,z,p)=\frac{3}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}(t+p)} \]
- 类型参数:
-
T- 字段元素的类型 - 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第三个对称变量 -
p- 积分的第四个非对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分RJ
-
rJ
public static <T extends CalculusFieldElement<T>> FieldComplex<T> rJ(FieldComplex<T> x, FieldComplex<T> y, FieldComplex<T> z, FieldComplex<T> p, FieldComplex<T> delta) 计算Carlson椭圆积分RJ。Carlson椭圆积分RJ定义为 \[ R_J(x,y,z,p)=\frac{3}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}(t+p)} \]
- 类型参数:
-
T- 字段元素的类型 - 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第三个对称变量 -
p- 积分的第四个非对称变量 -
delta- 预先计算的值(p-x)(p-y)(p-z) - 返回:
- Carlson椭圆积分RJ
-
rD
public static double rD(double x, double y, double z) 计算Carlson椭圆积分RD。Carlson椭圆积分RD定义为 \[ R_D(x,y,z)=\frac{3}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}(t+z)} \]
- 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第三个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分RD
-
rD
计算Carlson椭圆积分RD。Carlson椭圆积分RD定义为 \[ R_D(x,y,z)=\frac{3}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}(t+z)} \]
- 类型参数:
-
T- 字段元素的类型 - 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第三个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分RD
-
rD
计算Carlson椭圆积分RD。Carlson椭圆积分RD定义为 \[ R_D(x,y,z)=\frac{3}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}(t+z)} \]
- 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第三个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分RD
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rD
public static <T extends CalculusFieldElement<T>> FieldComplex<T> rD(FieldComplex<T> x, FieldComplex<T> y, FieldComplex<T> z) 计算Carlson椭圆积分RD。Carlson椭圆积分RD定义为 \[ R_D(x,y,z)=\frac{3}{2}\int_{0}^{\infty}\frac{\mathrm{d}t}{\sqrt{t+x}\sqrt{t+y}\sqrt{t+z}(t+z)} \]
- 类型参数:
-
T- 字段元素的类型 - 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第三个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分RD
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rG
public static double rG(double x, double y, double z) 计算Carlson椭圆积分RG。Carlson椭圆积分RG定义为 \[ R_{G}(x,y,z)=\frac{1}{4}\int_{0}^{\infty}\frac{1}{s(t)} \left(\frac{x}{t+x}+\frac{y}{t+y}+\frac{z}{t+z}\right)t\mathrm{d}t \]
- 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第二个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分RG
-
rG
计算Carlson椭圆积分RG。Carlson椭圆积分RG定义为 \[ R_{G}(x,y,z)=\frac{1}{4}\int_{0}^{\infty}\frac{1}{s(t)} \left(\frac{x}{t+x}+\frac{y}{t+y}+\frac{z}{t+z}\right)t\mathrm{d}t \]
- 类型参数:
-
T- 字段元素的类型 - 参数:
-
x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第二个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分RG
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rG
计算Carlson椭圆积分RG。Carlson椭圆积分RG定义为 \[ R_{G}(x,y,z)=\frac{1}{4}\int_{0}^{\infty}\frac{1}{s(t)} \left(\frac{x}{t+x}+\frac{y}{t+y}+\frac{z}{t+z}\right)t\mathrm{d}t \]
- 参数:
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x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第二个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分RG
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rG
public static <T extends CalculusFieldElement<T>> FieldComplex<T> rG(FieldComplex<T> x, FieldComplex<T> y, FieldComplex<T> z) 计算Carlson椭圆积分RG。Carlson椭圆积分RG定义为 \[ R_{G}(x,y,z)=\frac{1}{4}\int_{0}^{\infty}\frac{1}{s(t)} \left(\frac{x}{t+x}+\frac{y}{t+y}+\frac{z}{t+z}\right)t\mathrm{d}t \]
- 类型参数:
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T- 字段元素的类型 - 参数:
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x- 积分的第一个对称变量 -
y- 积分的第二个对称变量 -
z- 积分的第二个对称变量 - 返回:
- Carlson椭圆积分RG
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