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Γ 工坊

Γ(z) = ∫₀∞ tz−1 e−t dt —— 阶乘的解析延拓。 它在 0, −1, −2, … 埋一排单极点,其余全平面光滑无零点;倒数 1/Γ(z) 则是整函数——一排零点钉在负整数上。 拖探针验证三大恒等式:反射 Γ(z)Γ(1−z) = π/sin πz、 倍元、虚轴模闭式 |Γ(1+it)|² = πt/sinh πt,再看 Stirling 级数的最优截断。

经典点

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画布上拖橙色探针 z,账本实时对账恒等式;「倒数」开关切 Γ ↔ 1/Γ 两张面孔。

Γ(z)
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  • 色相 = arg f(z);明暗带 = |f| 的对数等高
  • 白热 = 极点(Γ)/黑点 = 零点(1/Γ),位置都在 0,−1,−2,…
  • 橙钉 = 探针 z(恒等式在此对账)

恒等式账本

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探针 z 与 Γ(z)
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反射:Γ(z)·Γ(1−z) vs π/sin πz
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倍元:Γ(z)·Γ(z+½) vs 21−2z√π·Γ(2z)
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虚轴闭式(沿 Re z=1 取 t=Im z)
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递推 Γ(z+1)=z·Γ(z)(回拉校验)
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误差列都是 同一支 Lanczos 内核的两条路径对撞 —— 恒等式崩了说明延拓走岔了枝。

Stirling 最优截断

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渐近级数不是收敛级数:项数先减误差、过谷底后发散。谷底 = 最优截断;z 离原点越远谷底越深。

图层

「等高环」关掉后只留纯相色轮;「标」在负整数位钉环扣,配合热图的白热/纯黑互证。

从阶乘到亚纯函数

Γ(n+1)=n! 只说了一半。积分定义在 Re z>0 收敛,靠递推 Γ(z+1)=z·Γ(z) 向左逐条带延拓,撞上 z=0 时除以零—— 于是 0, −1, −2, … 长出一排单极点,留数 (−1)ⁿ/n!。 本页内核 Lanczos 直算 Re z≥½,其余走反射公式 Γ(z)Γ(1−z)=π/sin πz,账本拿两条独立路径互验。

无零点 Γ(z)≠0 处处成立——1/Γ 是整函数,其零点恰是 Γ 的极点
Γ(½)=√π 高斯积分的化身;「半平面」预设探针停在 0.5,账本立刻撞出 1.7724538…
反射对称 z ↔ 1−z 把左右半平面互映——sin πz 的零点 0,±1,±2… 正是极点所在

怎么玩

  1. 拖探针过负实轴。Γ 模式在 −1, −2… 看到白热爆点;切「倒数」,同一批位置变纯黑——零极互换一眼看穿。
  2. 盯反射账本。探针随便放,Γ(z)·Γ(1−z) 与 π/sinπz 的误差恒在 1e-12 量级——两路代码互为证人。
  3. 沿 Re z=1 竖线拖。虚轴闭式行激活:|Γ(1+it)| 撞 √(πt/sinh πt),t 越大衰减越凶(指数下坠)。
  4. 看 U 形谷底。把探针拖远(如 6+4i),Stirling 曲线的谷底下沉且右移——远离原点渐近级数越来越灵。
  5. 数极点。缩放到 Re z≈−10,极点列还在、 residue 递减——延拓没有尽头。

和 Zeta 页什么关系?

反射公式 ζ(s)=2ˢπs−1sin(πs/2)Γ(1−s)ζ(1−s) 里 Γ 管对称、sin 管平凡零点——Zeta 页的「为什么」,一半答案在你手心的这个 Γ 里。 课件「伽马反射」一课有逐步推导。