تاريخ الرياضيات
الاعداد و نظريتها
تاريخ التحليل
تار يخ الجبر
الهندسة و التبلوجي
الرياضيات في الحضارات المختلفة
العربية
اليونانية
البابلية
الصينية
المايا
المصرية
الهندية
الرياضيات المتقطعة
المنطق
اسس الرياضيات
فلسفة الرياضيات
مواضيع عامة في المنطق
الجبر
الجبر الخطي
الجبر المجرد
الجبر البولياني
مواضيع عامة في الجبر
الضبابية
نظرية المجموعات
نظرية الزمر
نظرية الحلقات والحقول
نظرية الاعداد
نظرية الفئات
حساب المتجهات
المتتاليات-المتسلسلات
المصفوفات و نظريتها
المثلثات
الهندسة
الهندسة المستوية
الهندسة غير المستوية
مواضيع عامة في الهندسة
التفاضل و التكامل
المعادلات التفاضلية و التكاملية
معادلات تفاضلية
معادلات تكاملية
مواضيع عامة في المعادلات
التحليل
التحليل العددي
التحليل العقدي
التحليل الدالي
مواضيع عامة في التحليل
التحليل الحقيقي
التبلوجيا
نظرية الالعاب
الاحتمالات و الاحصاء
نظرية التحكم
بحوث العمليات
نظرية الكم
الشفرات
الرياضيات التطبيقية
نظريات ومبرهنات
علماء الرياضيات
500AD
500-1499
1000to1499
1500to1599
1600to1649
1650to1699
1700to1749
1750to1779
1780to1799
1800to1819
1820to1829
1830to1839
1840to1849
1850to1859
1860to1864
1865to1869
1870to1874
1875to1879
1880to1884
1885to1889
1890to1894
1895to1899
1900to1904
1905to1909
1910to1914
1915to1919
1920to1924
1925to1929
1930to1939
1940to the present
علماء الرياضيات
الرياضيات في العلوم الاخرى
بحوث و اطاريح جامعية
هل تعلم
طرائق التدريس
الرياضيات العامة
نظرية البيان
Polylogarithm
المؤلف:
Bailey, D. H.; Borwein, P. B.; and Plouffe, S.
المصدر:
"On the Rapid Computation of Various Polylogarithmic Constants." Math. Comput. 66
الجزء والصفحة:
...
13-8-2019
3421
The polylogarithm , also known as the Jonquière's function, is the function
![]() |
(1) |
defined in the complex plane over the open unit disk. Its definition on the whole complex plane then follows uniquely via analytic continuation.
Note that the similar notation is used for the logarithmic integral.
The polylogarithm is also denoted and equal to
![]() |
(2) |
where is the Lerch transcendent (Erdélyi et al. 1981, p. 30). The polylogarithm arises in Feynman diagram integrals (and, in particular, in the computation of quantum electrodynamics corrections to the electrons gyromagnetic ratio), and the special cases
and
are called the dilogarithm and trilogarithm, respectively. The polylogarithm is implemented in the Wolfram Language as PolyLog[n, z].
The polylogarithm also arises in the closed form of the integrals of the Fermi-Dirac distribution
![]() |
(3) |
where is the gamma function, and the Bose-Einstein distribution
![]() |
(4) |
The special case reduces to
![]() |
(5) |
where is the Riemann zeta function. Note, however, that the meaning of
for fixed complex
is not completely well-defined, since it depends on how
is approached in four-dimensional
-space.
The polylogarithm of negative integer order arises in sums of the form
![]() |
![]() |
![]() |
(6) |
![]() |
![]() |
![]() |
(7) |
where is an Eulerian number. Polylogarithms also arise in sum of generalized harmonic numbers
as
![]() |
(8) |
for .
Special forms of low-order polylogarithms include
![]() |
![]() |
![]() |
(9) |
![]() |
![]() |
![]() |
(10) |
![]() |
![]() |
![]() |
(11) |
![]() |
![]() |
![]() |
(12) |
At arguments and 1, the general polylogarithms become
![]() |
![]() |
![]() |
(13) |
![]() |
![]() |
![]() |
(14) |
where is the Dirichlet eta function and
is the Riemann zeta function. The polylogarithm for argument
can also be evaluated analytically for small
,
![]() |
![]() |
![]() |
(15) |
![]() |
![]() |
![]() |
(16) |
![]() |
![]() |
![]() |
(17) |
No similar formulas of this type are known for higher orders (Lewin 1991, p. 2). appears in the third-order correction term in the gyromagnetic ratio of the electron.
The derivative of a polylogarithm is itself a polylogarithm,
![]() |
(18) |
Bailey et al. showed that
![]() |
(19) |
A number of remarkable identities exist for polylogarithms, including the amazing identity satisfied by , where
(OEIS A073011) is the smallest Salem constant, i.e., the largest positive root of the polynomial in Lehmer's Mahler measure problem (Cohen et al. 1992; Bailey and Broadhurst 1999; Borwein and Bailey 2003, pp. 8-9).
No general algorithm is known for integration of polylogarithms of functions.
REFERENCES:
Bailey, D. H.; Borwein, P. B.; and Plouffe, S. "On the Rapid Computation of Various Polylogarithmic Constants." Math. Comput. 66, 903-913, 1997.
Bailey, D. H. and Broadhurst, D. J. "A Seventeenth-Order Polylogarithm Ladder." 20 Jun 1999. http://arxiv.org/abs/math.CA/9906134.
Borwein, J. and Bailey, D. Mathematics by Experiment: Plausible Reasoning in the 21st Century. Wellesley, MA: A K Peters, 2003.
Borwein, J. M.; Bradley, D. M.; Broadhurst, D. J.; and Lisonek, P. "Special Values of Multidimensional Polylogarithms." Trans. Amer. Math. Soc. 353, 907-941, 2001.
Berndt, B. C. Ramanujan's Notebooks, Part IV. New York: Springer-Verlag, pp. 323-326, 1994.
Cohen, H.; Lewin, L.; and Zagier, D. "A Sixteenth-Order Polylogarithm Ladder." Exper. Math. 1, 25-34, 1992. http://www.expmath.org/expmath/volumes/1/1.html.
Erdélyi, A.; Magnus, W.; Oberhettinger, F.; and Tricomi, F. G. Higher Transcendental Functions, Vol. 1. New York: Krieger, pp. 30-31, 1981.
Jonquière, A. "Ueber eine Klasse von Transcendenten, welche durch mehrmahlige Integration rationaler Funktionen enstehen." Öfversigt af Kongl. Vetenskaps-Akademiens Förhandlingar 45, 522-531, 1888.
Jonquière, A. "Note sur la série ." Öfversigt af Kongl. Vetenskaps-Akademiens Förhandlingar 46, 257-268, 1888.
Jonquière, A. "Ueber einige Transcendente, welche bei den wiederholten Integration rationaler Funktionen auftreten." Bihang till Kongl. Svenska Vetenskaps-Akademiens Handlingar 15, 1-50, 1889.
Jonquière, A. "Note sur la série ." Bull. Soc. Math. France 17, 142-152, 1889.
Lewin, L. Dilogarithms and Associated Functions. London: Macdonald, 1958.
Lewin, L. Polylogarithms and Associated Functions. New York: North-Holland, 1981.
Lewin, L. (Ed.). Structural Properties of Polylogarithms. Providence, RI: Amer. Math. Soc., 1991.
Nielsen, N. Der Euler'sche Dilogarithms. Leipzig, Germany: Halle, 1909.
Prudnikov, A. P.; Marichev, O. I.; and Brychkov, Yu. A. "The Generalized Zeta Function , Bernoulli Polynomials
, Euler Polynomials
, and Polylogarithms
." §1.2 in Integrals and Series, Vol. 3: More Special Functions. Newark, NJ: Gordon and Breach, pp. 23-24, 1990.
Sloane, N. J. A. Sequence A073011 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."
Truesdell, C. "On a Function Which Occurs in the Theory of the Structure of Polymers." Ann. Math. 46, 114-157, 1945.
Zagier, D. "Special Values and Functional Equations of Polylogarithms." Appendix A in Structural Properties of Polylogarithms (Ed. L. Lewin). Providence, RI: Amer. Math. Soc., 1991.