ランデン変換のソースを表示
←
ランデン変換
ナビゲーションに移動
検索に移動
あなたには「このページの編集」を行う権限がありません。理由は以下の通りです:
この操作は、次のグループに属する利用者のみが実行できます:
登録利用者
。
このページのソースの閲覧やコピーができます。
'''ランデン変換''' ('''Landen's transformation''') は、[[数学]]において[[楕円積分]]や[[楕円関数]]の母数を増減させる[[恒等式]]。楕円関数の数値計算に有用である。 == 楕円積分のランデン変換とガウス変換 == 第一種楕円積分 {{Indent|<math>F\left(\sin\alpha;k\right)=\int_{t=0}^{\sin\alpha}\frac{dt}{\sqrt{1-t^2}\sqrt{1-k^2t^2}}=\int_{\phi=0}^{\alpha}\frac{d\phi}{\sqrt{1-k^2\sin^2\phi}}</math>}} につき、次の恒等式をランデン変換という。 {{Indent|<math>F\left(\sin\alpha;k\right)=\frac{2}{1+k}F\left(\frac{1}{2}\sqrt{\left(1+k\right)^2\sin^2\alpha+\left(\sqrt{1-k^2\sin^2\alpha}-\sqrt{1-\sin^2\alpha}\right)^2};\frac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)</math>}} 同じく、次の恒等式をガウス変換という。 {{Indent|<math>F\left(\sin\alpha;k\right)=\frac{1}{1+k}F\left(\frac{(1+k)\sin\alpha}{1+k\sin^2\alpha};\frac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)</math>}} === ランデン変換の導出 === ランデン変換は {{Indent|<math>\sin\phi=\frac{\frac{2}{1+k}\sin\theta\cos\theta}{\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}}</math><br /> <math>\begin{align}\cos\phi{d\phi} &=\frac{\frac{2}{1+k}\left(\cos^2\theta-\sin^2\theta\right)}{\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}}{d\theta}+\frac{\frac{2}{1+k}\left(\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta\cos^2\theta\right)}{\left(\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}\right)^3}{d\theta}\\ &=\frac{\frac{2}{1+k}\left(1-\frac{2}{1+k}\sin^2\theta\right)\left(1-\frac{2k}{1+k}\sin^2\theta\right)}{\left(\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}\right)^3}{d\theta} \end{align}</math>}} の置換により導かれる。 {{Indent|<math>\begin{align}F\left(\sin\alpha;k\right) &=\int_{\phi=0}^{\alpha}\frac{d\phi}{\sqrt{1-k^2\sin^2\phi}}\\ &=\int_{\phi=0}^{\alpha}\frac{\cos\phi{d\phi}}{\sqrt{1-\sin^2\phi}\sqrt{1-k^2\sin^2\phi}}\\ &=\int_{\theta=0}^{\beta}\frac{\frac{\frac{2}{1+k}\left(1-\frac{2}{1+k}\sin^2\theta\right)\left(1-\frac{2k}{1+k}\sin^2\theta\right)}{\left(\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}\right)^3}}{\sqrt{1-\frac{\frac{4}{(1+k)^2}\sin^2\theta\cos^2\theta}{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}}\sqrt{1-k^2\frac{\frac{4}{(1+k)^2}\sin^2\theta\cos^2\theta}{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}}}{d\theta}\\ &=\int_{\theta=0}^{\beta}\frac{\frac{\frac{2}{1+k}\left(1-\frac{2}{1+k}\sin^2\theta\right)\left(1-\frac{2k}{1+k}\sin^2\theta\right)}{\left(\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}\right)^3}}{\frac{1-\frac{2}{1+k}\sin^2\theta}{\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}}\;\frac{1-\frac{2k}{1+k}\sin^2\theta}{\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}}}{d\theta}\\ &=\frac{2}{1+k}\int_{\theta=0}^{\beta}\frac{d\theta}{\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}}\\ &=\frac{2}{1+k}F\left(\sin\beta;\frac{2\sqrt{k}}{1+k}\right) \end{align}</math>}} <math>\sin\beta</math>を陽にすると {{Indent| <math>\sin\alpha=\frac{\frac{2}{1+k}\sin\beta\cos\beta}{\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\beta}}</math><br /> <math>\sin^2\alpha=\frac{4\sin^2\beta\cos^2\beta}{(1+k)^2-4k\sin^2\beta}=\frac{1-\cos^2(2\beta)}{1+k^2+2k\cos(2\beta)}</math><br /> <math>\cos^2(2\beta)+2k\sin^2\alpha\cos(2\beta)+k^2\sin^2\alpha-1+\sin^2\alpha=0</math><br /> <math>\cos(2\beta)=-k\sin^2\alpha+\sqrt{k^2\sin^4\alpha-k^2\sin^2\alpha+1-\sin^2\alpha}</math><br /> <math>\sin\beta=\sqrt{\frac{1-\cos(2\beta)}{2}}=\frac{1}{2}\sqrt{\left(1+k\right)^2\sin^2\alpha+\left(\sqrt{1-k^2\sin^2\alpha}-\sqrt{1-\sin^2\alpha}\right)^2}</math> }}である。 === ガウス変換の導出 === ガウス変換は {{Indent|<math>\sin\phi=\frac{\frac{2}{1+k}\sin\theta}{1+\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}}</math><br /> <math>\begin{align}\cos\phi{d\phi} &=\frac{\frac{2}{1+k}\cos\theta}{1+\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}}{d\theta}+\frac{\frac{2}{1+k}\left(\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta\cos\theta\right)}{\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}\left(1+\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}\right)^2}{d\theta}\\ &=\frac{\frac{2}{1+k}\cos\theta}{\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}\left(1+\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}\right)}{d\theta} \end{align}</math>}} の置換により導かれる。 {{Indent|<math>\begin{align}F\left(\alpha;k\right) &=\int_{\phi=0}^{\alpha}\frac{d\phi}{\sqrt{1-k^2\sin^2\phi}}\\ &=\int_{\phi=0}^{\alpha}\frac{\cos\phi{d\phi}}{\sqrt{1-\sin^2\phi}\sqrt{1-k^2\sin^2\phi}}\\ &=\int_{\theta=0}^{\beta}\frac{\frac{\frac{2}{1+k}\cos\theta}{\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}\left(1+\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}\right)}}{\frac{\sqrt{2+2\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}-\frac{4}{1+k}\sin^2\theta}}{1+\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}}\;\frac{\sqrt{2+2\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}-\frac{4k}{1+k}\sin^2\theta}}{1+\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}}}{d\theta}\\ &=\int_{\theta=0}^{\beta}\frac{\frac{\frac{2}{1+k}\cos\theta}{\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}\left(1+\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}\right)}}{\frac{2\sqrt{1-\sin^2\theta}\sqrt{2+2\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}}{\left(1+\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}\right)^2}}{d\theta}\\ &=\frac{1}{1+k}\int_{\theta=0}^{\beta}\frac{1}{\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\theta}}{d\theta}\\ &=\frac{1}{1+k}F\left(\beta;\frac{2\sqrt{k}}{1+k}\right) \end{align}</math>}} <math>\sin\beta</math>を陽にすると {{Indent|<math>\sin\alpha=\frac{\frac{2}{1+k}\sin\beta}{1+\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\beta}}</math><br /> <math>\sin\alpha\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\beta}=\frac{2}{1+k}\sin\beta-\sin\alpha</math><br /> <math>\sin^2\alpha\left(1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\beta\right)=\frac{4}{(1+k)^2}\sin^2\beta-\frac{4}{1+k}\sin\beta\sin\alpha+\sin^2\alpha</math><br /> <math>\frac{4}{(1+k)^2}\sin^2\beta+\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\alpha\sin^2\beta-\frac{4}{1+k}\sin\beta\sin\alpha=0</math><br /> <math>\sin\beta+k\sin^2\alpha\sin\beta-(1+k)\sin\alpha=0</math><br /> <math>\sin\beta=\frac{(1+k)\sin\alpha}{1+k\sin^2\alpha}</math> }}である。 == 楕円関数のランデン変換 == 次の恒等式を楕円関数の上昇ランデン変換という。 {{Indent|<math>\operatorname{sn}\left(u,k\right)=\frac{\tfrac{2}{1+k}\operatorname{sn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)\operatorname{cn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}{\operatorname{dn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}</math><br /> <math>\operatorname{cn}\left(u,k\right)=\frac{\operatorname{dn}^2\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)-\tfrac{1-k}{1+k}}{\tfrac{2k}{1+k}\operatorname{dn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}</math><br /> <math>\operatorname{dn}\left(u,k\right)=\frac{\operatorname{dn}^2\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)+\tfrac{1-k}{1+k}}{\tfrac{2}{1+k}\operatorname{dn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}</math>}} 次の恒等式を楕円関数の下降ランデン変換という。 {{Indent| <math>\operatorname{sn}\left(u,k\right)=\frac{\tfrac{2}{1+\sqrt{1-k^2}}\operatorname{sn}\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)}{1+\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\operatorname{sn}^2\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)}</math><br /> <math>\operatorname{cn}\left(u,k\right)=\frac{\operatorname{cn}\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)\operatorname{dn}\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)}{1+\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\operatorname{sn}^2\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)}</math><br /> <math>\operatorname{dn}\left(u,k\right)=\frac{\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}-\left(1-\operatorname{dn}^2\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)\right)}{\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}+\left(1-\operatorname{dn}^2\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)\right)}</math> }} 当初の母数が<math>0<k<1</math>であれば、上昇ランデン変換は母数を増加させ、下降ランデン変換は母数を減少させる。上昇ランデン変換を繰り返すことにより、母数が1に収束し、楕円関数は双曲線関数に近似される。下降ランデン変換を繰り返すことにより、母数が0に収束し、楕円関数は三角関数に近似される。この性質により、ランデン変換は楕円関数の数値計算に有用である。 === 導出 === 楕円積分のランデン変換により {{Indent|<math>\sin\alpha=\frac{\frac{2}{1+k}\sin\beta\cos\beta}{\sqrt{1-\frac{4k}{(1+k)^2}\sin^2\beta}}</math>}} のときに {{Indent|<math>u=F\left(\alpha,k\right)=\tfrac{2}{1+k}F\left(\beta,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)</math><br /> <math>\operatorname{sn}\left(u,k\right)=\sin\alpha</math><br /> <math>\operatorname{sn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)=\sin\beta</math>}} であるから {{Indent|<math>\operatorname{sn}\left(u,k\right)=\frac{\tfrac{2}{1+k}\operatorname{sn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)\sqrt{1-\operatorname{sn}^2\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}}{\sqrt{1-\left(\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)^2\operatorname{sn}^2\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}}=\frac{\tfrac{2}{1+k}\operatorname{sn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)\operatorname{cn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}{\operatorname{dn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}</math><br /> <math>\operatorname{cn}\left(u,k\right)=\sqrt{1-\operatorname{sn}^2\left(u,k\right)}=\frac{1-\tfrac{2}{1+k}\operatorname{sn}^2\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}{\operatorname{dn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}=\frac{\tfrac{2}{1+k}\operatorname{dn}^2\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)-\tfrac{1-k}{1+k}}{\tfrac{4k}{(1+k)^2}\operatorname{dn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}</math><br /> <math>\operatorname{dn}\left(u,k\right)=\sqrt{1-k^2\operatorname{sn}^2\left(u,k\right)}=\frac{1-\tfrac{2k}{1+k}\operatorname{sn}^2\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}{\operatorname{dn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}=\frac{\tfrac{2k}{1+k}\operatorname{dn}^2\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)+\tfrac{1-k}{1+k}}{\tfrac{4k}{(1+k)^2}\operatorname{dn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}</math>}} である。楕円積分のガウス変換により {{Indent|<math>\sin\beta=\frac{(1+k)\sin\alpha}{1+k\sin^2\alpha}</math>}} のときに {{Indent|<math>u=F\left(\alpha,k\right)=\tfrac{1}{1+k}F\left(\beta,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)</math><br /> <math>\operatorname{sn}\left(u,k\right)=\sin\alpha</math><br /> <math>\operatorname{sn}\left((1+k)u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)=\sin\beta</math>}} であるから {{Indent|<math>\operatorname{sn}\left((1+k)u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)=\frac{(1+k)\operatorname{sn}\alpha}{1+k\operatorname{sn}^2\alpha}</math>}} であるが、<math>u</math>を<math>\tfrac{u}{1+k}</math>に改め、<math>k</math>を<math>\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}</math>に改めれば {{Indent|<math>\operatorname{sn}\left(u,k\right)=\frac{\tfrac{2}{1+\sqrt{1-k^2}}\operatorname{sn}\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)}{1+\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\operatorname{sn}^2\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)}</math><br /> <math>\begin{align}\operatorname{cn}\left(u,k\right)&=\sqrt{1-\operatorname{sn}^2\left(u,k\right)}\\ &=\frac{\operatorname{cn}\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)\operatorname{dn}\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)}{1+\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\operatorname{sn}^2\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)} \end{align}</math><br /> <math>\begin{align}\operatorname{dn}\left(u,k\right)&=\sqrt{1-k^2\operatorname{sn}^2\left(u,k\right)}\\ &=\frac{1-\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\operatorname{sn}^2\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)}{1+\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\operatorname{sn}^2\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)}\\ &=\frac{\operatorname{dn}^2\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)-\tfrac{2\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}}{\tfrac{2}{1+\sqrt{1-k^2}}-\operatorname{dn}^2\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)} \end{align}</math> }}となる。 === 虚数変換 === 上昇ランデン変換と下降ランデン変換は虚数変換により交替する。 {{Indent|<math>\operatorname{sn}\left(iu,\sqrt{1-k^2}\right)=i\operatorname{sc}\left(u,k\right)=\frac{i\operatorname{sn}\left(u,k\right)}{\operatorname{cn}\left(u,k\right)}</math>}} 上昇ランデン変換により {{Indent|<math>\begin{align}\frac{i\operatorname{sn}\left(u,k\right)}{\operatorname{cn}\left(u,k\right)} &=\frac {\frac{\tfrac{2i}{1+k}\operatorname{sn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)\operatorname{cn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}{\operatorname{dn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}} {\frac{\tfrac{2}{1+k}\operatorname{dn}^2\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)-\tfrac{1-k}{1+k}}{\tfrac{4k}{(1+k)^2}\operatorname{dn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)}}\\ &=\frac {\tfrac{4ki}{(1+k)^2}\operatorname{sn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)\operatorname{cn}\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)} {\operatorname{dn}^2\left(\tfrac{1+k}{2}u,\tfrac{2\sqrt{k}}{1+k}\right)-\tfrac{1-k}{1+k}}\\ \end{align}</math>}} 虚数変換により {{Indent|<math>\begin{align}\operatorname{sn}\left(iu,\sqrt{1-k^2}\right) &=\frac{\tfrac{4k}{(1+k)^2}\operatorname{sc}\left(\tfrac{1+k}{2}iu,\tfrac{1-k}{1+k}\right)\operatorname{nc}\left(\tfrac{1+k}{2}iu,\tfrac{1-k}{1+k}\right)}{\operatorname{dc}^2\left(\tfrac{1+k}{2}iu,\tfrac{1-k}{1+k}\right)-\tfrac{1-k}{1+k}}\\ &=\frac{\tfrac{4k}{(1+k)^2}\operatorname{sn}\left(\tfrac{1+k}{2}iu,\tfrac{1-k}{1+k}\right)}{\operatorname{dn}^2\left(\tfrac{1+k}{2}iu,\tfrac{1-k}{1+k}\right)-\tfrac{1-k}{1+k}\operatorname{cn}^2\left(\tfrac{1+k}{2}iu,\tfrac{1-k}{1+k}\right)}\\ &=\frac{\tfrac{4k}{(1+k)^2}\operatorname{sn}\left(\tfrac{1+k}{2}iu,\tfrac{1-k}{1+k}\right)}{\tfrac{2k}{1+k}+\tfrac{2k(1-k)}{(1+k)^2}\operatorname{sn}^2\left(\tfrac{1+k}{2}iu,\tfrac{1-k}{1+k}\right)}\\ &=\frac{\tfrac{2}{1+k}\operatorname{sn}\left(\tfrac{1+k}{2}iu,\tfrac{1-k}{1+k}\right)}{1+\tfrac{1-k}{1+k}\operatorname{sn}^2\left(\tfrac{1+k}{2}iu,\tfrac{1-k}{1+k}\right)}\\ \end{align}</math>}} <math>iu</math>を<math>u</math>と書き、<math>\sqrt{1-k^2}</math>を<math>k</math>と書けば {{Indent|<math>\begin{align}\operatorname{sn}\left(u,k\right) &=\frac{\tfrac{2}{1+\sqrt{1-k^2}}\operatorname{sn}\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)}{1+\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\operatorname{sn}^2\left(\tfrac{1+\sqrt{1-k^2}}{2}u,\tfrac{1-\sqrt{1-k^2}}{1+\sqrt{1-k^2}}\right)} \end{align}</math>}} となるが、これは下降ランデン変換である。 == 出典 == *[http://mathworld.wolfram.com/LandensTransformation.html Wolfram MathWorld: Landen's Transformation] *[http://mathworld.wolfram.com/GausssTransformation.html Wolfram MathWorld: Gauss's Transformation] *[[Abramowitz and Stegun]] p.573 {{DEFAULTSORT:らんてんへんかん}} [[Category:数式]] [[Category:変換 (数学)]] [[Category:恒等式]] [[Category:楕円函数論]] [[Category:数学に関する記事]]
このページで使用されているテンプレート:
テンプレート:Indent
(
ソースを閲覧
)
ランデン変換
に戻る。
ナビゲーション メニュー
個人用ツール
ログイン
名前空間
ページ
議論
日本語
表示
閲覧
ソースを閲覧
履歴表示
その他
検索
案内
メインページ
最近の更新
おまかせ表示
MediaWiki についてのヘルプ
特別ページ
ツール
リンク元
関連ページの更新状況
ページ情報