命名
朗伯W函式(Lambert W Function)由約翰·海因里希·朗伯(Johann HeinrichLambert)命名。在Digital Library of Mathematical Functions(儲存特殊函式的數學運用的一個網路項目)中主分支
被表示為
,分支 被表示為 。
微分與積分
微分
滿足微分方程
所以
此外,我們有
積分
函式 或一些包含 的表達式可運用代換 進行積分。( )
特殊的有
漸近展開式
函式 有泰勒展開式
收斂半徑為 。
對於大的數 , 有漸近展開式
和
其中 , , 是非負的第一類斯特靈數(Stirling number of the first kind)。
在展開式中只留前兩項
另一分支 ,當 時有相似的漸進展開式, , 。
複數次方
的平方有泰勒公式
更一般的情況下,當 是整數,有
的 次方有泰勒公式
其中 是任意複數,
恆等式
用朗伯W函式的定義,我們有
特殊值
當 為一非0的代數數時, 為超越數。如果 為非0的代數數,運用林德曼-魏爾斯特拉斯定理(Lindemann–Weierstrass theorem) , 一定是超越的,因此 也是超越數。
其中 為歐米加常數(Omega constant) 。
舉例介紹
朗伯W函式可以解許多包含指數函式 的方程。其中主要的方法是把所有未知數移向一邊,令方程變成 形式,解出 。
例子1
更一般的
其中 ,可以使用代換
解出
因此最後答案為
如果 ,方程有第二個解
例子2
或
因為根據定義,有
例子3
關於超-4運算(tetration,另見超運算)的方程
如果超運算收斂至一個數 ,則
解出
例子4
的解為
例子5
延遲微分方程(delay differential equation)
的特徵方程為
解出
其中 為朗伯W函式的分支。如果 ,則只用考慮其主分支 。
數值估算
朗伯W函式可以用牛頓疊代法(Newton's method)求其近似值 使 。
函式亦可以使用哈雷疊代法(Halley's method)求近似值。