一、 常数和特殊函数

1. constants 模块

  1. scipyconstants模块包含了众多的物理常数:

    • constants.c:真空中的光速
    • constants.h:普朗克常数
    • constants.g:重力加速度
    • constants.m_e:电子质量 const
  2. 在字典constants.physical_constants中,以物理常量名为键,对应的值是一个含有三元素的元组,分别为:常量值、单位、误差。 physical_constant_dict

  3. constants模块还包含了许多单位信息,它们是 1 单位的量转换成标准单位时的数值:

    • C.mile:一英里对应的米
    • C.inch:一英寸对应的米
    • C.gram:一克等于多少千克
    • C.pound:一磅对应多少千克 unit

2. special 模块

  1. scipyspecial模块是个非常完整的函数库,其中包含了基本数学函数、特殊数学函数以及numpy中出现的所有函数。这些特殊函数都是ufunc函数,支持数组的广播运算。

  2. gamma函数:special.gamma(x)。其数学表达式为:

    一、 常数和特殊函数 - 图4

    gamma

  3. gamma函数是阶乘函数在实数和复数系上的扩展,增长的非常迅速。1000的阶乘已经超过了双精度浮点数的表示范围。为了计算更大范围,可以使用 gammaln函数来计算 一、 常数和特殊函数 - 图6 的值: special.gammaln(x) gammaln

  4. 计算雅可比椭圆函数:sn,cn,dn,phi=special.ellipj(u,m),其中:

    • sn\=一、 常数和特殊函数 - 图8
    • cn\=一、 常数和特殊函数 - 图9
    • dn\=一、 常数和特殊函数 - 图10
    • phi\=一、 常数和特殊函数 - 图11
    • u\=一、 常数和特殊函数 - 图12

    ellipj

  5. special模块的某些函数并不是数学意义上的特殊函数。如log1p(x)计算的是 一、 常数和特殊函数 - 图14 。这是因为浮点数精度限制,无法精确地表示非常接近 1的实数。因此 一、 常数和特殊函数 - 图15 的值为 0 。但是 一、 常数和特殊函数 - 图16的值可以计算。 log1p