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https://github.com/vale981/arb
synced 2025-03-05 09:21:38 -05:00
Merge pull request #291 from p15-git-acc/csc_pi
add csc_pi for arb_t and acb_t types
This commit is contained in:
commit
2347c2e13d
10 changed files with 254 additions and 4 deletions
1
acb.h
1
acb.h
|
@ -729,6 +729,7 @@ void acb_cos_pi(acb_t r, const acb_t z, slong prec);
|
||||||
void acb_sin_cos_pi(acb_t s, acb_t c, const acb_t z, slong prec);
|
void acb_sin_cos_pi(acb_t s, acb_t c, const acb_t z, slong prec);
|
||||||
void acb_tan_pi(acb_t r, const acb_t z, slong prec);
|
void acb_tan_pi(acb_t r, const acb_t z, slong prec);
|
||||||
void acb_cot_pi(acb_t r, const acb_t z, slong prec);
|
void acb_cot_pi(acb_t r, const acb_t z, slong prec);
|
||||||
|
void acb_csc_pi(acb_t y, const acb_t x, slong prec);
|
||||||
|
|
||||||
void acb_sinc(acb_t res, const acb_t z, slong prec);
|
void acb_sinc(acb_t res, const acb_t z, slong prec);
|
||||||
void acb_sinc_pi(acb_t res, const acb_t z, slong prec);
|
void acb_sinc_pi(acb_t res, const acb_t z, slong prec);
|
||||||
|
|
70
acb/csc_pi.c
Normal file
70
acb/csc_pi.c
Normal file
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@ -0,0 +1,70 @@
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/*
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Copyright (C) 2015 Fredrik Johansson
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Copyright (C) 2020 D.H.J. Polymath
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This file is part of Arb.
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Arb is free software: you can redistribute it and/or modify it under
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the terms of the GNU Lesser General Public License (LGPL) as published
|
||||||
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by the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
|
||||||
|
(at your option) any later version. See <http://www.gnu.org/licenses/>.
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||||||
|
*/
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||||||
|
|
||||||
|
#include "acb.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
void
|
||||||
|
acb_csc_pi(acb_t res, const acb_t z, slong prec)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (acb_contains_zero(z) || !acb_is_finite(z))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
acb_indeterminate(res);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (arb_is_zero(acb_imagref(z)))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
arb_csc_pi(acb_realref(res), acb_realref(z), prec);
|
||||||
|
arb_zero(acb_imagref(res));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (arb_is_zero(acb_realref(z)))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
arb_const_pi(acb_realref(res), prec);
|
||||||
|
arb_mul(acb_imagref(res), acb_imagref(z), acb_realref(res), prec);
|
||||||
|
arb_csch(acb_imagref(res), acb_imagref(res), prec);
|
||||||
|
arb_neg(acb_imagref(res), acb_imagref(res));
|
||||||
|
arb_zero(acb_realref(res));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (arf_cmpabs_2exp_si(arb_midref(acb_imagref(z)), 0) > 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
acb_t t;
|
||||||
|
acb_init(t);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (arf_sgn(arb_midref(acb_imagref(z))) < 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
acb_neg(t, z);
|
||||||
|
acb_exp_pi_i(t, t, prec + 4);
|
||||||
|
acb_mul(res, t, t, prec + 4);
|
||||||
|
acb_sub_ui(res, res, 1, prec + 4);
|
||||||
|
acb_div(res, t, res, prec);
|
||||||
|
acb_neg(res, res);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
acb_exp_pi_i(t, z, prec + 4);
|
||||||
|
acb_mul(res, t, t, prec + 4);
|
||||||
|
acb_sub_ui(res, res, 1, prec + 4);
|
||||||
|
acb_div(res, t, res, prec);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
acb_mul_2exp_si(res, res, 1);
|
||||||
|
acb_mul_onei(res, res);
|
||||||
|
acb_clear(t);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
acb_sin_pi(res, z, prec + 4);
|
||||||
|
acb_inv(res, res, prec);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
|
@ -180,8 +180,8 @@ _acb_gamma(acb_t y, const acb_t x, slong prec, int inverse)
|
||||||
/* gamma(x) = (rf(1-x, r) * pi) rgamma(1-x+r) csc(pi x) */
|
/* gamma(x) = (rf(1-x, r) * pi) rgamma(1-x+r) csc(pi x) */
|
||||||
acb_neg(v, v);
|
acb_neg(v, v);
|
||||||
acb_exp(v, v, wp);
|
acb_exp(v, v, wp);
|
||||||
acb_sin_pi(t, x, wp); /* todo: write a csc_pi function */
|
acb_csc_pi(t, x, wp);
|
||||||
acb_div(v, v, t, wp);
|
acb_mul(v, v, t, wp);
|
||||||
acb_mul(y, v, u, prec);
|
acb_mul(y, v, u, prec);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
74
acb/test/t-csc_pi.c
Normal file
74
acb/test/t-csc_pi.c
Normal file
|
@ -0,0 +1,74 @@
|
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|
/*
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Copyright (C) 2017 Fredrik Johansson
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Copyright (C) 2019 D.H.J. Polymath
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This file is part of Arb.
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Arb is free software: you can redistribute it and/or modify it under
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the terms of the GNU Lesser General Public License (LGPL) as published
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||||||
|
by the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
|
||||||
|
(at your option) any later version. See <http://www.gnu.org/licenses/>.
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*/
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "acb.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
int main()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
slong iter;
|
||||||
|
flint_rand_t state;
|
||||||
|
|
||||||
|
flint_printf("csc_pi....");
|
||||||
|
fflush(stdout);
|
||||||
|
|
||||||
|
flint_randinit(state);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (iter = 0; iter < 1000 * arb_test_multiplier(); iter++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
acb_t x, a, b;
|
||||||
|
slong prec1, prec2;
|
||||||
|
|
||||||
|
prec1 = 2 + n_randint(state, 200);
|
||||||
|
prec2 = prec1 + 30;
|
||||||
|
|
||||||
|
acb_init(x);
|
||||||
|
acb_init(a);
|
||||||
|
acb_init(b);
|
||||||
|
|
||||||
|
acb_randtest_special(x, state, 1 + n_randint(state, 300), 100);
|
||||||
|
acb_randtest_special(a, state, 1 + n_randint(state, 300), 100);
|
||||||
|
acb_randtest_special(b, state, 1 + n_randint(state, 300), 100);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (n_randint(state, 2))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
acb_csc_pi(a, x, prec1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
acb_set(a, x);
|
||||||
|
acb_csc_pi(a, a, prec1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
acb_sin_pi(b, x, prec2);
|
||||||
|
acb_inv(b, b, prec2);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* check consistency */
|
||||||
|
if (!acb_overlaps(a, b))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
flint_printf("FAIL: overlap\n\n");
|
||||||
|
flint_printf("x = "); acb_printn(x, 20, 0); flint_printf("\n\n");
|
||||||
|
flint_printf("a = "); acb_printn(a, 20, 0); flint_printf("\n\n");
|
||||||
|
flint_printf("b = "); acb_printn(b, 20, 0); flint_printf("\n\n");
|
||||||
|
flint_abort();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
acb_clear(x);
|
||||||
|
acb_clear(a);
|
||||||
|
acb_clear(b);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
flint_randclear(state);
|
||||||
|
flint_cleanup();
|
||||||
|
flint_printf("PASS\n");
|
||||||
|
return EXIT_SUCCESS;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
1
arb.h
1
arb.h
|
@ -520,6 +520,7 @@ void arb_acosh(arb_t z, const arb_t x, slong prec);
|
||||||
|
|
||||||
void arb_sec(arb_t res, const arb_t x, slong prec);
|
void arb_sec(arb_t res, const arb_t x, slong prec);
|
||||||
void arb_csc(arb_t res, const arb_t x, slong prec);
|
void arb_csc(arb_t res, const arb_t x, slong prec);
|
||||||
|
void arb_csc_pi(arb_t res, const arb_t x, slong prec);
|
||||||
void arb_sech(arb_t res, const arb_t x, slong prec);
|
void arb_sech(arb_t res, const arb_t x, slong prec);
|
||||||
void arb_csch(arb_t res, const arb_t x, slong prec);
|
void arb_csch(arb_t res, const arb_t x, slong prec);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
21
arb/csc_pi.c
Normal file
21
arb/csc_pi.c
Normal file
|
@ -0,0 +1,21 @@
|
||||||
|
/*
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|
Copyright (C) 2017 Fredrik Johansson
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Copyright (C) 2017 D.H.J. Polymath
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This file is part of Arb.
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|
Arb is free software: you can redistribute it and/or modify it under
|
||||||
|
the terms of the GNU Lesser General Public License (LGPL) as published
|
||||||
|
by the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
|
||||||
|
(at your option) any later version. See <http://www.gnu.org/licenses/>.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "arb.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
void
|
||||||
|
arb_csc_pi(arb_t res, const arb_t x, slong prec)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
arb_sin_pi(res, x, prec + 4);
|
||||||
|
arb_inv(res, res, prec);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
|
@ -860,8 +860,8 @@ _arb_gamma(arb_t y, const arb_t x, slong prec, int inverse)
|
||||||
/* gamma(x) = (rf(1-x, r) * pi) rgamma(1-x+r) csc(pi x) */
|
/* gamma(x) = (rf(1-x, r) * pi) rgamma(1-x+r) csc(pi x) */
|
||||||
arb_neg(v, v);
|
arb_neg(v, v);
|
||||||
arb_exp(v, v, wp);
|
arb_exp(v, v, wp);
|
||||||
arb_sin_pi(t, x, wp); /* todo: write a csc_pi function */
|
arb_csc_pi(t, x, wp);
|
||||||
arb_div(v, v, t, wp);
|
arb_mul(v, v, t, wp);
|
||||||
arb_mul(y, v, u, prec);
|
arb_mul(y, v, u, prec);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
74
arb/test/t-csc_pi.c
Normal file
74
arb/test/t-csc_pi.c
Normal file
|
@ -0,0 +1,74 @@
|
||||||
|
/*
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Copyright (C) 2017 Fredrik Johansson
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|
Copyright (C) 2019 D.H.J. Polymath
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This file is part of Arb.
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Arb is free software: you can redistribute it and/or modify it under
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|
the terms of the GNU Lesser General Public License (LGPL) as published
|
||||||
|
by the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
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|
(at your option) any later version. See <http://www.gnu.org/licenses/>.
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*/
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "arb.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
int main()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
slong iter;
|
||||||
|
flint_rand_t state;
|
||||||
|
|
||||||
|
flint_printf("csc_pi....");
|
||||||
|
fflush(stdout);
|
||||||
|
|
||||||
|
flint_randinit(state);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (iter = 0; iter < 1000 * arb_test_multiplier(); iter++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
arb_t x, a, b;
|
||||||
|
slong prec1, prec2;
|
||||||
|
|
||||||
|
prec1 = 2 + n_randint(state, 200);
|
||||||
|
prec2 = prec1 + 30;
|
||||||
|
|
||||||
|
arb_init(x);
|
||||||
|
arb_init(a);
|
||||||
|
arb_init(b);
|
||||||
|
|
||||||
|
arb_randtest_special(x, state, 1 + n_randint(state, 300), 100);
|
||||||
|
arb_randtest_special(a, state, 1 + n_randint(state, 300), 100);
|
||||||
|
arb_randtest_special(b, state, 1 + n_randint(state, 300), 100);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (n_randint(state, 2))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
arb_csc_pi(a, x, prec1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
arb_set(a, x);
|
||||||
|
arb_csc_pi(a, a, prec1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
arb_sin_pi(b, x, prec2);
|
||||||
|
arb_inv(b, b, prec2);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* check consistency */
|
||||||
|
if (!arb_overlaps(a, b))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
flint_printf("FAIL: overlap\n\n");
|
||||||
|
flint_printf("x = "); arb_printn(x, 20, 0); flint_printf("\n\n");
|
||||||
|
flint_printf("a = "); arb_printn(a, 20, 0); flint_printf("\n\n");
|
||||||
|
flint_printf("b = "); arb_printn(b, 20, 0); flint_printf("\n\n");
|
||||||
|
flint_abort();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
arb_clear(x);
|
||||||
|
arb_clear(a);
|
||||||
|
arb_clear(b);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
flint_randclear(state);
|
||||||
|
flint_cleanup();
|
||||||
|
flint_printf("PASS\n");
|
||||||
|
return EXIT_SUCCESS;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
|
@ -726,6 +726,11 @@ Trigonometric functions
|
||||||
|
|
||||||
Computes `\csc(x) = 1 / \sin(z)`.
|
Computes `\csc(x) = 1 / \sin(z)`.
|
||||||
|
|
||||||
|
.. function:: void acb_csc_pi(acb_t res, const acb_t z, slong prec)
|
||||||
|
|
||||||
|
Computes `\csc(\pi x) = 1 / \sin(\pi z)`. Evaluates the sine accurately
|
||||||
|
via :func:`acb_sin_pi`.
|
||||||
|
|
||||||
.. function:: void acb_sinc(acb_t s, const acb_t z, slong prec)
|
.. function:: void acb_sinc(acb_t s, const acb_t z, slong prec)
|
||||||
|
|
||||||
Sets `s = \operatorname{sinc}(x) = \sin(z) / z`.
|
Sets `s = \operatorname{sinc}(x) = \sin(z) / z`.
|
||||||
|
|
|
@ -1109,6 +1109,10 @@ Trigonometric functions
|
||||||
|
|
||||||
Computes `\csc(x) = 1 / \sin(x)`.
|
Computes `\csc(x) = 1 / \sin(x)`.
|
||||||
|
|
||||||
|
.. function:: void arb_csc_pi(arb_t res, const arb_t x, slong prec)
|
||||||
|
|
||||||
|
Computes `\csc(\pi x) = 1 / \sin(\pi x)`.
|
||||||
|
|
||||||
.. function:: void arb_sinc(arb_t z, const arb_t x, slong prec)
|
.. function:: void arb_sinc(arb_t z, const arb_t x, slong prec)
|
||||||
|
|
||||||
Sets `z = \operatorname{sinc}(x) = \sin(x) / x`.
|
Sets `z = \operatorname{sinc}(x) = \sin(x) / x`.
|
||||||
|
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