Поліга́мма-фу́нкція порядку m у математиці визначається як (m+1)-ша похідна натурального логарифма гамма-функції,
де — гамма-функція, а
— дигамма-функція, яку також можна визначити через суму такого ряду:
де — стала Ейлера — Маскероні. Це подання справедливе для будь-якого комплексного (у зазначених точках функція має сингулярності першого порядку).
Полігамма-функцію також можна визначити через суму ряду
який виходить із подання для дигамма-функції диференціюванням за z. Це подання також справедливе для будь-якого комплексного (у зазначених точках функція має сингулярності порядку (m+1)). Його можна записати через дзета-функцію Гурвіца,
У цьому сенсі дзета-функцію Гурвіца можна використати для узагальнення полігамма-функції на випадок довільного (нецілого) порядку m.
Зазначимо, що в літературі іноді позначають як або явно вказують штрихи для похідних за z. Функцію називають тригамма-функцією, — тетрагамма-функцією, — пентагамма-функцією, — гексагамма-функцією, і т. д.
Інтегральне подання Полігамма-функцію можна подати як
Це подання справедливе для і . При m=0 (для дигамма-функції) інтегральне подання можна записати у вигляді
де — стала Ейлера — Маскероні.
Асимптотичні розклади При () справедливий такий розклад із використанням чисел Бернуллі:
Розклад у ряд Тейлора поблизу аргументу, рівного одиниці, має вигляд
де ζ позначає дзета-функцію Рімана. Цей ряд збігається при |z| < 1, і його можна отримати з відповідного ряду для дзета-функції Гурвіца.
Часткові значення Значення полігамма-функції при цілих і напівцілих значеннях аргументу виражаються через дзета-функцію Рімана,
а для дигамма-функції (при m=0) —
де — стала Ейлера — Маскероні.
Щоб отримати значення полігамма-функції за інших цілих (додатних) і напівцілих значень аргументу, можна використати рекурентне співвідношення, наведене нижче.
Інші формули Полігамма-функція задовольняє рекурентне співвідношення
а також формулу доповнення
Для полігамма-функції кратного аргументу існує така властивість:
а для дигамма-функції () до правої частини треба додати ,
Див. також Дигамма-функція Тригамма-функція
Примітки
Посилання