朗伯 函數的積分形式為
若 ,若
把被積函數的實部和虛部分離出來:
設 ,則有 ,展開分離出實部和虛部,
,當時,易知
若 ,上式還可化為
由隱函數的求導法則,朗伯函數滿足以下的微分方程:
- ,
因此:
- ,
函數,以及許多含有的表達式,都可以用的變量代換來積分,也就是說
其中為歐米加常數。
在的泰勒級數如下:
收斂半徑為 。
實部
- ,
虛部
- ,
模長
模角
- ,
共軛值
- ,
- (歐米加常數)
-
許多含有指數的方程都可以用函數來解出。一般的方法是把未知數都移到方程的一側,並設法化為的形式。
- 例子1
更一般地,以下的方程
其中
兩邊同乘: ,
得到:
同除以:,
得到:
同除:,
可以用變量代換
令
化為
即:
同乘:
得出
故
帶入
為
因此最終的解為
若輔助方程:中,
- ,
輔助方程無實數解,原方程亦無實解;
若:,
輔助方程有一實數解,原方程有一實解:
若: ,
輔助方程有二實解,設為,
,
為
- 例子2
用類似的方法,可知以下方程的解
為
或
- 例子3
以下方程的解
具有形式
- 例子4
- : :
取對數,
取倒數,
最終解為 :
- 例子5
兩邊開次方並除以得
令 ,
化為
兩邊同乘
,
最終得
標準的 Lambert W 函數可用來表示以下超越代數方程式的解:
其中 a0, c 與 r 為實常數。
其解為
Lambert W 函數之一般化[1][2][3] 包括:
- 一項在低維空間內廣義相對論與量子力學的應用(量子引力),實際上一種以前未知的 連結 於此二區域中,如 「Journal of Classical and Quantum Gravity」[4] 所示其 (1) 的右邊式現為二維多項式 x:
- 其中 r1 和 r2 是不同實常數,為二維多項式的根。於此函數解有單一引數 x 但 ri 和 ao 為函數的參數。如此一來,此一般式類似於 「hypergeometric」(超幾何分布)函數與 「Meijer G「,但屬於不同類函數。當 r1 = r2,(2)的兩方可分解為 (1) 因此其解簡化為標準 W 函數。(2)式代表著 「dilaton」(軸子)場的方程,可據此推導線性,雙體重力問題 1+1 維(一空間維與一時間維)當兩不等(靜止)質量,以及,量子力學的特徵能Delta位勢阱給不等電位於一維空間。
- 量子力學的一特例特徵能的分析解三體問題,亦即(三維)氫分子離子。[5]於此 (1)(或 (2))的右手邊現為無限級數多項式之比於 x:
- 其中 ri 與 si 是相異實常數而 x 是特徵能和內核距離R之函數。式 (3) 與其特例表示於 (1) 和 (2) 是與一更大類型延遲微分方程。由於哈代的「虛假導數」概念,多根的特殊情況得以解決[6]。
Lambert "W" 函數於基礎物理問題之應用並未完全即使標準情況如 (1) 最近在原子,分子,與光學物理領域可見[7] 以及黎曼假設的 Keiper-Li 準則 [8]
- 朗伯W函數在複平面上的圖像
-
z = Re(W0(x + i y))
-
z = Im(W0(x + i y))
-
-
W函數可以用以下的遞推關係算出:
T.C. Scott and R.B. Mann, General Relativity and Quantum Mechanics: Towards a Generalization of the Lambert W Function, AAECC (Applicable Algebra in Engineering, Communication and Computing), vol. 17, no. 1, (April 2006), pp.41-47, [1]; Arxiv [2] (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
P.S. Farrugia, R.B. Mann, and T.C. Scott, N-body Gravity and the Schrödinger Equation, Class. Quantum Grav. vol. 24, (2007), pp. 4647-4659, [3]; Arxiv [4] (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
T.C. Scott, M. Aubert-Frécon and J. Grotendorst, New Approach for the Electronic Energies of the Hydrogen Molecular Ion, Chem. Phys. vol. 324, (2006), pp. 323-338, [5] (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館); Arxiv [6] (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
Aude Maignan, T.C. Scott, "Fleshing out the Generalized Lambert W Function", SIGSAM, vol. 50, no. 2, (June 2016), pp. 45-60
T.C. Scott, A. Lüchow, D. Bressanini and J.D. Morgan III, The Nodal Surfaces of Helium Atom Eigenfunctions, Phys. Rev. A 75, (2007), p. 060101, [7] (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
R.C. McPhedran, T.C Scott and Aude Maignan, "The Keiper-Li Criterion for the Riemann Hypothesis and Generalized Lambert Functions", ACM Commun. Comput. Algebra, vol. 57, no. 3, (December 2023), pp. 85-110