朗伯W函数
朗伯W函数(英语:Lambert W function,又称为欧米加函数或乘积对数),是f(w) = wew的反函数,其中ew是指数函数,w是任意复数。对于任何复数z,都有:
由于函数f不是单射,因此函数W是多值的(除了0以外)。如果我们把x限制为实数,并要求w是实数,那么函数仅对于x ≥ −1/e有定义,在(−1/e, 0)内是多值的;如果加上w ≥ −1的限制,则定义了一个单值函数W0(x)(见图)。我们有W0(0) = 0,W0(−1/e) = −1。而在[−1/e, 0)内的w ≤ −1分支,则记为W−1(x),从W−1(−1/e) = −1递减为W−1(0−) = −∞。
朗伯W函数不能用初等函数来表示。它在组合数学中有许多用途,例如树的计算。它可以用来解许多含有指数的方程,也出现在某些微分方程的解中,例如y'(t) = a y(t − 1)。
微分和积分
朗伯 函数的积分形式为
若 ,若
把被积函数的实部和虚部分离出来:
设 ,则有
,展开分离出实部和虚部,
,当
时,易知
若 ,上式还可化为
由隐函数的求导法则,朗伯函数满足以下的微分方程:
,
因此:
,
函数,以及许多含有
的表达式,都可以用
的变量代换来积分,也就是说