Función gamma de Hadamard

En matemática, la función gamma de Hadamard, llamada en honor a Jacques Hadamard, es una extensión de la función factorial, diferente de la función Gamma. Esta función, con su argumento desplazado una unidad menos, interpola el factorial y lo extiende a los reales y números complejos de una manera diferente a la función Gamma de Euler. Se define como:

H ( x ) = 1 Γ ( 1 x ) d d x { ln ( Γ ( 1 2 x 2 ) Γ ( 1 x 2 ) ) } {\displaystyle H(x)={\frac {1}{\Gamma (1-x)}}\,{\dfrac {d}{dx}}\left\{\ln \left({\frac {\Gamma ({\frac {1}{2}}-{\frac {x}{2}})}{\Gamma (1-{\frac {x}{2}})}}\right)\right\}}

donde Γ(x) denota la función Gamma clásica. Si n es un entero positivo, entonces:

H ( n ) = ( n 1 ) ! . {\displaystyle H(n)=(n-1)!.\,}

Propiedades

A diferencia de la función Gamma clásica, la función gamma de Hadamard H(x) es una función entera, i.e., esta no tiene polos en todo su dominio. Satisface la siguiente ecuación funcional

H ( x + 1 ) = x H ( x ) + 1 Γ ( 1 x ) {\displaystyle H(x+1)=xH(x)+{\frac {1}{\Gamma (1-x)}}}

Representaciones

La función gamma de Hadamard puede expresarse en términos de funciones digamma como

H ( x ) = ψ ( 1 x 2 ) ψ ( 1 2 x 2 ) 2 Γ ( 1 x ) {\displaystyle H(x)={\frac {\psi \left(1-{\frac {x}{2}}\right)-\psi \left({\frac {1}{2}}-{\frac {x}{2}}\right)}{2\,\Gamma (1-x)}}}

y como

H ( x ) = Γ ( x ) [ 1 + sin ( π x ) 2 π { ψ ( x 2 ) ψ ( x + 1 2 ) } ] , {\displaystyle H(x)=\Gamma (x)\left[1+{\frac {\sin(\pi x)}{2\pi }}\left\{\psi \left({\dfrac {x}{2}}\right)-\psi \left({\dfrac {x+1}{2}}\right)\right\}\right],}

donde ψ(x) denota la función digamma.

Referencias

  • Hadamard, M. J. (1894), Sur L’Expression Du Produit 1·2·3· · · · ·(n−1) Par Une Fonction Entière (en francés), OEuvres de Jacques Hadamard, Centre National de la Recherche Scientifiques, Paris, 1968 .
  • Srivastava, H. M.; Junesang, Choi (2012). Zeta and Q-Zeta Functions and Associated Series and Integrals. Elsevier insights. pp. 124. ISBN 0123852188. 
  • «Introduction to the Gamma Function». The Wolfram Functions Site. Wolfram Research, Inc. Consultado el 27 de febrero de 2016. 
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