Python SciPy special.kvp用法及代码示例

本文简要介绍 python 语言中 scipy.special.kvp 的用法。

用法:

scipy.special.kvp(v, z, n=1)#

计算 real-order 修正贝塞尔函数 Kv(z) 的导数

Kv(z) 是第二类修正贝塞尔函数。导数是相对于 z 计算的。

参数 ：：

v： 类似浮点数的数组

贝塞尔函数的阶

z： 复杂的数组

评估导数的参数

n： 整数，默认 1

导数的顺序。对于 0，返回贝塞尔函数 kv 本身。

返回 ：：

out： ndarray

结果

注意：

使用关系 DLFM 10.29.5 [2] 计算导数。

参考：

[1]

张善杰和金建明。 “特殊函数的计算”，John Wiley and Sons，1996 年，第 6 章。https://people.sc.fsu.edu/~jburkardt/f77_src/special_functions/special_functions.html

[2]

NIST 数学函数数字 Library 。 https://dlmf.nist.gov/10.29.E5

例子：

计算第二类 0 阶修正贝塞尔函数及其在 1 处的前两个导数。

>>> from scipy.special import kvp
>>> kvp(0, 1, 0), kvp(0, 1, 1), kvp(0, 1, 2)
(0.42102443824070834, -0.6019072301972346, 1.0229316684379428)

通过提供 v 的数组，计算 1 处多个阶数的第二类修正贝塞尔函数的一阶导数。

>>> kvp([0, 1, 2], 1, 1)
array([-0.60190723, -1.02293167, -3.85158503])

通过提供 z 的数组，计算第二类 0 阶修正贝塞尔函数在多个点的一阶导数。

>>> import numpy as np
>>> points = np.array([0.5, 1.5, 3.])
>>> kvp(0, points, 1)
array([-1.65644112, -0.2773878 , -0.04015643])

绘制第二类修正贝塞尔函数及其前三个导数。

>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> x = np.linspace(0, 5, 1000)
>>> fig, ax = plt.subplots()
>>> ax.plot(x, kvp(1, x, 0), label=r"$K_1$")
>>> ax.plot(x, kvp(1, x, 1), label=r"$K_1'$")
>>> ax.plot(x, kvp(1, x, 2), label=r"$K_1''$")
>>> ax.plot(x, kvp(1, x, 3), label=r"$K_1'''$")
>>> ax.set_ylim(-2.5, 2.5)
>>> plt.legend()
>>> plt.show()