Среднее арифметико-геометрическое (арифметико-геометрическое среднее, АГС) — величина, определяющаяся для двух величин и  как предел взаимозависимых последовательностей , , где:

…

имеют при один и тот же предел |язык=en |тип=journal |автор=B. C. Carlson |год=1972}}: .

АГС может быть применено для быстрого вычисления точного периода математического маятника.

Часто используется сокращение . В частности .

Модифицированное арифметико-геометрическое среднее (МАГС) двух величин и  — (общий) предел (убывающей) последовательности и (возрастающей) последовательности , где , и .

МАГС может быть применено для быстрого вычисления длины нити в линейном параллельном поле сил отталкивания.

МАГС выразимо посредством АГС, такое опосредованное вычисление МАГС предпочтительно при вычислении длины периметра эллипса с полуосями и :

где  — АГС чисел и , а  — МАГС чисел и . Тем самым, такая формула выражает метод Гаусса, с квадратичной сходимостью, для вычисления полного эллиптического интеграла второго рода.

Приложения С использованием АГС и МАГС можно вычислять значения некоторых трансцендентных функций и числа . Например, по формуле Гаусса — Саламина:

где , , .

В то же время, если взять: , то , где есть полный эллиптический интеграл .

То есть выражается формулой:

,

где  — АГС 1 и , а  — МАГС 1 и .

Пользуясь этим свойством, а также преобразованиями Ландена, Брент предложил первые АГС-алгоритмы для быстрого вычисления простейших трансцендентных функций (). В дальнейшем исследование и использование АГС-алгоритмов было продолжено многими авторами.

Примечания

Категория:Вычислительная математика Арифметико-геометрическое