std::cyl_neumann, std::cyl_neumannf, std::cyl_neumannl

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在标头 <cmath> 定义
(1)
float       cyl_neumann (float nu, float x );

double      cyl_neumann (double nu, double x );

longdouble cyl_neumann (longdouble nu, longdouble x );
(C++17 起)
(C++23 前)
/* 浮点数类型 */ cyl_neumann(/* 浮点数类型 */ nu,
                                       /* 浮点数类型 */ x );
(C++23 起)
float       cyl_neumannf(float nu, float x );
(2) (C++17 起)
longdouble cyl_neumannl(longdouble nu, longdouble x );
(3) (C++17 起)
在标头 <cmath> 定义
template<class Arithmetic1, class Arithmetic2 >

/* 公共浮点数类型 */

    cyl_neumann( Arithmetic1 nu, Arithmetic2 x );
(A) (C++17 起)
1-3) 计算 nux柱诺依曼函数(也称为第二类贝塞尔函数或 Weber 函数)。标准库提供所有以无 cv 限定的浮点数类型作为形参 nux 的类型的 std::cyl_neumann 重载。(C++23 起)
A) 为算术类型的所有其他组合提供额外重载。

目录

[编辑]参数

nu - 函数的阶数
x - 函数的实参

[编辑]返回值

如果没有发生错误,那么返回 nux 的柱诺依曼函数(第二类贝塞尔函数)的值,即对于 x≥0 和非整数 nuNnu(x) =
Jnu(x)cos(nuπ)-J-nu(x)
sin(nuπ)
(其中 Jnu(x)std::cyl_bessel_j(nu, x));对整数 nu 使用极限。

[编辑]错误处理

可能报告 math_errhandling 中指定的错误

  • 如果实参是 NaN,那么返回 NaN 且不报告定义域错误
  • 如果 nu>=128,那么行为由实现定义

[编辑]注解

不支持 C++17,但支持 ISO 29124:2010 的实现在定义了 __STDCPP_MATH_SPEC_FUNCS__ 为至少 201003L 的值,且用户在包含任何标准库头文件前定义了 __STDCPP_WANT_MATH_SPEC_FUNCS__ 时也会提供此函数。

不支持 ISO 29124:2010 但支持 TR 19768:2007 (TR1) 的实现也会在标头 tr1/cmath 及命名空间 std::tr1 中提供此函数。

此函数的一种实现参考 boost.math

额外重载不需要严格以 (A) 的形式提供。它们只需要能够对它们的第一个实参 num1 和第二个实参 num2 满足以下要求即可:

  • 如果 num1num2 具有 longdouble 类型,那么 std::cyl_neumann(num1, num2)std::cyl_neumann(static_cast<longdouble>(num1),
                     static_cast<longdouble>(num2))
    的效果相同。
  • 否则,如果 num1 和/或 num2 具有 double 或整数类型,那么 std::cyl_neumann(num1, num2)std::cyl_neumann(static_cast<double>(num1),
                     static_cast<double>(num2))
    的效果相同。
  • 否则,如果 num1num2 具有 float 类型,那么 std::cyl_neumann(num1, num2)std::cyl_neumann(static_cast<float>(num1),
                     static_cast<float>(num2))
    的效果相同。
(C++23 前)

如果 num1num2 具有算术类型,那么 std::cyl_neumann(num1, num2)std::cyl_neumann(static_cast</* 公共浮点数类型 */>(num1),
                 static_cast</* 公共浮点数类型 */>(num2))
的效果相同,其中 /* 公共浮点数类型 */num1num2 的类型中浮点数转换等级浮点数转换子等级最高的浮点数类型,整数类型的实参被视为具有与 double 相等的浮点数转换等级。

如果不存在等级和子等级最高的浮点数类型,那么在重载决议时不会从提供的重载中产生可用的候选。

(C++23 起)

[编辑]示例

#include <cassert>#include <cmath>#include <iostream>#include <numbers>   constdouble π =std::numbers::pi;// C++20 前使用 std::acos(-1)   // 要通过第一类柱贝塞尔函数来计算柱诺依曼函数,我们需要自己实现 J,// 因为按照上文的公式直接调用 std::cyl_bessel_j(nu, x) 的话// 在 nu 为负的情况下会引发 std::domain_error:__cyl_bessel_j 参数错误。   double J_neg(double nu, double x){returnstd::cos(-nu * π)*std::cyl_bessel_j(-nu, x)-std::sin(-nu * π)* std::cyl_neumann(-nu, x);}   double J_pos(double nu, double x){returnstd::cyl_bessel_j(nu, x);}   double J(double nu, double x){return nu <0.0? J_neg(nu, x): J_pos(nu, x);}   int main(){std::cout<<"对 nu == 0.5 点检查\n"<<std::fixed<<std::showpos;constdouble nu =0.5;for(double x =0.0; x <=2.0; x +=0.333){constdouble n = std::cyl_neumann(nu, x);constdouble j =(J(nu, x)*std::cos(nu * π)- J(-nu, x))/std::sin(nu * π);std::cout<<"N_.5("<< x <<") = "<< n <<",通过 J 计算 = "<< j <<'\n';assert(n == j);}}

输出:

对 nu == 0.5 点检查 N_.5(+0.000000) = -inf,通过 J 计算 = -inf N_.5(+0.333000) = -1.306713,通过 J 计算 = -1.306713 N_.5(+0.666000) = -0.768760,通过 J 计算 = -0.768760 N_.5(+0.999000) = -0.431986,通过 J 计算 = -0.431986 N_.5(+1.332000) = -0.163524,通过 J 计算 = -0.163524 N_.5(+1.665000) = +0.058165,通过 J 计算 = +0.058165 N_.5(+1.998000) = +0.233876,通过 J 计算 = +0.233876

[编辑]参阅

规则变形圆柱贝塞尔函数
(函数)[编辑]
(第一类)圆柱贝塞尔函数
(函数)[编辑]
不规则变形圆柱贝塞尔函数
(函数)[编辑]

[编辑]外部链接

Weisstein, Eric W. “第二类贝塞尔函数”来自 MathWorld--A Wolfram Web Resource。
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