]> www.ginac.de Git - ginac.git/blobdiff - check/exam_pseries.cpp
- Same shit as Christian did yesterday in ginac/.
[ginac.git] / check / exam_pseries.cpp
index a6ff704742a6c6a8ea5da812979c7a0ff1946738..133f01b0ba728f9ac2efa245fb267406d673ade3 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-/** @file exam_pseries.cpp
+/** @File exam_pseries.cpp
  *
  *  Series expansion test (Laurent and Taylor series). */
 
@@ -26,222 +26,222 @@ static symbol x("x");
 
 static unsigned check_series(const ex &e, const ex &point, const ex &d, int order = 8)
 {
-    ex es = e.series(x==point, order);
-    ex ep = ex_to_pseries(es).convert_to_poly();
-    if (!(ep - d).is_zero()) {
-        clog << "series expansion of " << e << " at " << point
-             << " erroneously returned " << ep << " (instead of " << d
-             << ")" << endl;
-        (ep-d).printtree(clog);
-        return 1;
-    }
-    return 0;
+       ex es = e.series(x==point, order);
+       ex ep = ex_to_pseries(es).convert_to_poly();
+       if (!(ep - d).is_zero()) {
+               clog << "series expansion of " << e << " at " << point
+                        << " erroneously returned " << ep << " (instead of " << d
+                        << ")" << endl;
+               (ep-d).printtree(clog);
+               return 1;
+       }
+       return 0;
 }
 
 // Series expansion
 static unsigned exam_series1(void)
 {
-    unsigned result = 0;
-    ex e, d;
-    
-    e = sin(x);
-    d = x - pow(x, 3) / 6 + pow(x, 5) / 120 - pow(x, 7) / 5040 + Order(pow(x, 8));
-    result += check_series(e, 0, d);
-    
-    e = cos(x);
-    d = 1 - pow(x, 2) / 2 + pow(x, 4) / 24 - pow(x, 6) / 720 + Order(pow(x, 8));
-    result += check_series(e, 0, d);
-    
-    e = exp(x);
-    d = 1 + x + pow(x, 2) / 2 + pow(x, 3) / 6 + pow(x, 4) / 24 + pow(x, 5) / 120 + pow(x, 6) / 720 + pow(x, 7) / 5040 + Order(pow(x, 8));
-    result += check_series(e, 0, d);
-    
-    e = pow(1 - x, -1);
-    d = 1 + x + pow(x, 2) + pow(x, 3) + pow(x, 4) + pow(x, 5) + pow(x, 6) + pow(x, 7) + Order(pow(x, 8));
-    result += check_series(e, 0, d);
-    
-    e = x + pow(x, -1);
-    d = x + pow(x, -1);
-    result += check_series(e, 0, d);
-    
-    e = x + pow(x, -1);
-    d = 2 + pow(x-1, 2) - pow(x-1, 3) + pow(x-1, 4) - pow(x-1, 5) + pow(x-1, 6) - pow(x-1, 7) + Order(pow(x-1, 8));
-    result += check_series(e, 1, d);
-    
-    e = pow(x + pow(x, 3), -1);
-    d = pow(x, -1) - x + pow(x, 3) - pow(x, 5) + Order(pow(x, 7));
-    result += check_series(e, 0, d);
-    
-    e = pow(pow(x, 2) + pow(x, 4), -1);
-    d = pow(x, -2) - 1 + pow(x, 2) - pow(x, 4) + Order(pow(x, 6));
-    result += check_series(e, 0, d);
-    
-    e = pow(sin(x), -2);
-    d = pow(x, -2) + numeric(1,3) + pow(x, 2) / 15 + pow(x, 4) * 2/189 + Order(pow(x, 5));
-    result += check_series(e, 0, d);
-    
-    e = sin(x) / cos(x);
-    d = x + pow(x, 3) / 3 + pow(x, 5) * 2/15 + pow(x, 7) * 17/315 + Order(pow(x, 8));
-    result += check_series(e, 0, d);
-    
-    e = cos(x) / sin(x);
-    d = pow(x, -1) - x / 3 - pow(x, 3) / 45 - pow(x, 5) * 2/945 + Order(pow(x, 6));
-    result += check_series(e, 0, d);
-    
-    e = pow(numeric(2), x);
-    ex t = log(2) * x;
-    d = 1 + t + pow(t, 2) / 2 + pow(t, 3) / 6 + pow(t, 4) / 24 + pow(t, 5) / 120 + pow(t, 6) / 720 + pow(t, 7) / 5040 + Order(pow(x, 8));
-    result += check_series(e, 0, d.expand());
-    
-    e = pow(Pi, x);
-    t = log(Pi) * x;
-    d = 1 + t + pow(t, 2) / 2 + pow(t, 3) / 6 + pow(t, 4) / 24 + pow(t, 5) / 120 + pow(t, 6) / 720 + pow(t, 7) / 5040 + Order(pow(x, 8));
-    result += check_series(e, 0, d.expand());
-    
-    return result;
+       unsigned result = 0;
+       ex e, d;
+       
+       e = sin(x);
+       d = x - pow(x, 3) / 6 + pow(x, 5) / 120 - pow(x, 7) / 5040 + Order(pow(x, 8));
+       result += check_series(e, 0, d);
+       
+       e = cos(x);
+       d = 1 - pow(x, 2) / 2 + pow(x, 4) / 24 - pow(x, 6) / 720 + Order(pow(x, 8));
+       result += check_series(e, 0, d);
+       
+       e = exp(x);
+       d = 1 + x + pow(x, 2) / 2 + pow(x, 3) / 6 + pow(x, 4) / 24 + pow(x, 5) / 120 + pow(x, 6) / 720 + pow(x, 7) / 5040 + Order(pow(x, 8));
+       result += check_series(e, 0, d);
+       
+       e = pow(1 - x, -1);
+       d = 1 + x + pow(x, 2) + pow(x, 3) + pow(x, 4) + pow(x, 5) + pow(x, 6) + pow(x, 7) + Order(pow(x, 8));
+       result += check_series(e, 0, d);
+       
+       e = x + pow(x, -1);
+       d = x + pow(x, -1);
+       result += check_series(e, 0, d);
+       
+       e = x + pow(x, -1);
+       d = 2 + pow(x-1, 2) - pow(x-1, 3) + pow(x-1, 4) - pow(x-1, 5) + pow(x-1, 6) - pow(x-1, 7) + Order(pow(x-1, 8));
+       result += check_series(e, 1, d);
+       
+       e = pow(x + pow(x, 3), -1);
+       d = pow(x, -1) - x + pow(x, 3) - pow(x, 5) + Order(pow(x, 7));
+       result += check_series(e, 0, d);
+       
+       e = pow(pow(x, 2) + pow(x, 4), -1);
+       d = pow(x, -2) - 1 + pow(x, 2) - pow(x, 4) + Order(pow(x, 6));
+       result += check_series(e, 0, d);
+       
+       e = pow(sin(x), -2);
+       d = pow(x, -2) + numeric(1,3) + pow(x, 2) / 15 + pow(x, 4) * 2/189 + Order(pow(x, 5));
+       result += check_series(e, 0, d);
+       
+       e = sin(x) / cos(x);
+       d = x + pow(x, 3) / 3 + pow(x, 5) * 2/15 + pow(x, 7) * 17/315 + Order(pow(x, 8));
+       result += check_series(e, 0, d);
+       
+       e = cos(x) / sin(x);
+       d = pow(x, -1) - x / 3 - pow(x, 3) / 45 - pow(x, 5) * 2/945 + Order(pow(x, 6));
+       result += check_series(e, 0, d);
+       
+       e = pow(numeric(2), x);
+       ex t = log(2) * x;
+       d = 1 + t + pow(t, 2) / 2 + pow(t, 3) / 6 + pow(t, 4) / 24 + pow(t, 5) / 120 + pow(t, 6) / 720 + pow(t, 7) / 5040 + Order(pow(x, 8));
+       result += check_series(e, 0, d.expand());
+       
+       e = pow(Pi, x);
+       t = log(Pi) * x;
+       d = 1 + t + pow(t, 2) / 2 + pow(t, 3) / 6 + pow(t, 4) / 24 + pow(t, 5) / 120 + pow(t, 6) / 720 + pow(t, 7) / 5040 + Order(pow(x, 8));
+       result += check_series(e, 0, d.expand());
+       
+       return result;
 }
 
 // Series addition
 static unsigned exam_series2(void)
 {
-    unsigned result = 0;
-    ex e, d;
-    
-    e = pow(sin(x), -1).series(x==0, 8) + pow(sin(-x), -1).series(x==0, 12);
-    d = Order(pow(x, 6));
-    result += check_series(e, 0, d);
-    
-    return result;
+       unsigned result = 0;
+       ex e, d;
+       
+       e = pow(sin(x), -1).series(x==0, 8) + pow(sin(-x), -1).series(x==0, 12);
+       d = Order(pow(x, 6));
+       result += check_series(e, 0, d);
+       
+       return result;
 }
 
 // Series multiplication
 static unsigned exam_series3(void)
 {
-    unsigned result = 0;
-    ex e, d;
-    
-    e = sin(x).series(x==0, 8) * pow(sin(x), -1).series(x==0, 12);
-    d = 1 + Order(pow(x, 7));
-    result += check_series(e, 0, d);
-    
-    return result;
+       unsigned result = 0;
+       ex e, d;
+       
+       e = sin(x).series(x==0, 8) * pow(sin(x), -1).series(x==0, 12);
+       d = 1 + Order(pow(x, 7));
+       result += check_series(e, 0, d);
+       
+       return result;
 }
 
 // Order term handling
 static unsigned exam_series4(void)
 {
-    unsigned result = 0;
-    ex e, d;
+       unsigned result = 0;
+       ex e, d;
 
-    e = 1 + x + pow(x, 2) + pow(x, 3);
-    d = Order(1);
-    result += check_series(e, 0, d, 0);
-    d = 1 + Order(x);
-    result += check_series(e, 0, d, 1);
-    d = 1 + x + Order(pow(x, 2));
-    result += check_series(e, 0, d, 2);
-    d = 1 + x + pow(x, 2) + Order(pow(x, 3));
-    result += check_series(e, 0, d, 3);
-    d = 1 + x + pow(x, 2) + pow(x, 3);
-    result += check_series(e, 0, d, 4);
-    return result;
+       e = 1 + x + pow(x, 2) + pow(x, 3);
+       d = Order(1);
+       result += check_series(e, 0, d, 0);
+       d = 1 + Order(x);
+       result += check_series(e, 0, d, 1);
+       d = 1 + x + Order(pow(x, 2));
+       result += check_series(e, 0, d, 2);
+       d = 1 + x + pow(x, 2) + Order(pow(x, 3));
+       result += check_series(e, 0, d, 3);
+       d = 1 + x + pow(x, 2) + pow(x, 3);
+       result += check_series(e, 0, d, 4);
+       return result;
 }
 
 // Series expansion of tgamma(-1)
 static unsigned exam_series5(void)
 {
-    ex e = tgamma(2*x);
-    ex d = pow(x+1,-1)*numeric(1,4) +
-           pow(x+1,0)*(numeric(3,4) -
-                       numeric(1,2)*Euler) +
-           pow(x+1,1)*(numeric(7,4) -
-                       numeric(3,2)*Euler +
-                       numeric(1,2)*pow(Euler,2) +
-                       numeric(1,12)*pow(Pi,2)) +
-           pow(x+1,2)*(numeric(15,4) -
-                       numeric(7,2)*Euler -
-                       numeric(1,3)*pow(Euler,3) +
-                       numeric(1,4)*pow(Pi,2) +
-                       numeric(3,2)*pow(Euler,2) -
-                       numeric(1,6)*pow(Pi,2)*Euler -
-                       numeric(2,3)*zeta(3)) +
-           pow(x+1,3)*(numeric(31,4) - pow(Euler,3) -
-                       numeric(15,2)*Euler +
-                       numeric(1,6)*pow(Euler,4) +
-                       numeric(7,2)*pow(Euler,2) +
-                       numeric(7,12)*pow(Pi,2) -
-                       numeric(1,2)*pow(Pi,2)*Euler -
-                       numeric(2)*zeta(3) +
-                       numeric(1,6)*pow(Euler,2)*pow(Pi,2) +
-                       numeric(1,40)*pow(Pi,4) +
-                       numeric(4,3)*zeta(3)*Euler) +
-           Order(pow(x+1,4));
-    return check_series(e, -1, d, 4);
+       ex e = tgamma(2*x);
+       ex d = pow(x+1,-1)*numeric(1,4) +
+                  pow(x+1,0)*(numeric(3,4) -
+                                          numeric(1,2)*Euler) +
+                  pow(x+1,1)*(numeric(7,4) -
+                                          numeric(3,2)*Euler +
+                                          numeric(1,2)*pow(Euler,2) +
+                                          numeric(1,12)*pow(Pi,2)) +
+                  pow(x+1,2)*(numeric(15,4) -
+                                          numeric(7,2)*Euler -
+                                          numeric(1,3)*pow(Euler,3) +
+                                          numeric(1,4)*pow(Pi,2) +
+                                          numeric(3,2)*pow(Euler,2) -
+                                          numeric(1,6)*pow(Pi,2)*Euler -
+                                          numeric(2,3)*zeta(3)) +
+                  pow(x+1,3)*(numeric(31,4) - pow(Euler,3) -
+                                          numeric(15,2)*Euler +
+                                          numeric(1,6)*pow(Euler,4) +
+                                          numeric(7,2)*pow(Euler,2) +
+                                          numeric(7,12)*pow(Pi,2) -
+                                          numeric(1,2)*pow(Pi,2)*Euler -
+                                          numeric(2)*zeta(3) +
+                                          numeric(1,6)*pow(Euler,2)*pow(Pi,2) +
+                                          numeric(1,40)*pow(Pi,4) +
+                                          numeric(4,3)*zeta(3)*Euler) +
+                  Order(pow(x+1,4));
+       return check_series(e, -1, d, 4);
 }
-    
+       
 // Series expansion of tan(x==Pi/2)
 static unsigned exam_series6(void)
 {
-    ex e = tan(x*Pi/2);
-    ex d = pow(x-1,-1)/Pi*(-2) + pow(x-1,1)*Pi/6 + pow(x-1,3)*pow(Pi,3)/360
-          +pow(x-1,5)*pow(Pi,5)/15120 + pow(x-1,7)*pow(Pi,7)/604800
-          +Order(pow(x-1,8));
-    return check_series(e,1,d,8);
+       ex e = tan(x*Pi/2);
+       ex d = pow(x-1,-1)/Pi*(-2) + pow(x-1,1)*Pi/6 + pow(x-1,3)*pow(Pi,3)/360
+                 +pow(x-1,5)*pow(Pi,5)/15120 + pow(x-1,7)*pow(Pi,7)/604800
+                 +Order(pow(x-1,8));
+       return check_series(e,1,d,8);
 }
 
 // Series expansion of log(sin(x==0))
 static unsigned exam_series7(void)
 {
-    ex e = log(sin(x));
-    ex d = log(x) - pow(x,2)/6 - pow(x,4)/180 - pow(x,6)/2835
-          +Order(pow(x,8));
-    return check_series(e,0,d,8);
+       ex e = log(sin(x));
+       ex d = log(x) - pow(x,2)/6 - pow(x,4)/180 - pow(x,6)/2835
+                 +Order(pow(x,8));
+       return check_series(e,0,d,8);
 }
 
 // Series expansion of Li2(sin(x==0))
 static unsigned exam_series8(void)
 {
-    ex e = Li2(sin(x));
-    ex d = x + pow(x,2)/4 - pow(x,3)/18 - pow(x,4)/48
-           - 13*pow(x,5)/1800 - pow(x,6)/360 - 23*pow(x,7)/21168
-           + Order(pow(x,8));
-    return check_series(e,0,d,8);
+       ex e = Li2(sin(x));
+       ex d = x + pow(x,2)/4 - pow(x,3)/18 - pow(x,4)/48
+                  - 13*pow(x,5)/1800 - pow(x,6)/360 - 23*pow(x,7)/21168
+                  + Order(pow(x,8));
+       return check_series(e,0,d,8);
 }
 
 // Series expansion of Li2((x==2)^2), caring about branch-cut
 static unsigned exam_series9(void)
 {
-    ex e = Li2(pow(x,2));
-    ex d = Li2(4) + (-log(3) + I*Pi*csgn(I-I*pow(x,2))) * (x-2)
-           + (numeric(-2,3) + log(3)/4 - I*Pi/4*csgn(I-I*pow(x,2))) * pow(x-2,2)
-           + (numeric(11,27) - log(3)/12 + I*Pi/12*csgn(I-I*pow(x,2))) * pow(x-2,3)
-           + (numeric(-155,648) + log(3)/32 - I*Pi/32*csgn(I-I*pow(x,2))) * pow(x-2,4)
-           + Order(pow(x-2,5));
-    return check_series(e,2,d,5);
+       ex e = Li2(pow(x,2));
+       ex d = Li2(4) + (-log(3) + I*Pi*csgn(I-I*pow(x,2))) * (x-2)
+                  + (numeric(-2,3) + log(3)/4 - I*Pi/4*csgn(I-I*pow(x,2))) * pow(x-2,2)
+                  + (numeric(11,27) - log(3)/12 + I*Pi/12*csgn(I-I*pow(x,2))) * pow(x-2,3)
+                  + (numeric(-155,648) + log(3)/32 - I*Pi/32*csgn(I-I*pow(x,2))) * pow(x-2,4)
+                  + Order(pow(x-2,5));
+       return check_series(e,2,d,5);
 }
 
 unsigned exam_pseries(void)
 {
-    unsigned result = 0;
-    
-    cout << "examining series expansion" << flush;
-    clog << "----------series expansion:" << endl;
-    
-    result += exam_series1();  cout << '.' << flush;
-    result += exam_series2();  cout << '.' << flush;
-    result += exam_series3();  cout << '.' << flush;
-    result += exam_series4();  cout << '.' << flush;
-    result += exam_series5();  cout << '.' << flush;
-    result += exam_series6();  cout << '.' << flush;
-    result += exam_series7();  cout << '.' << flush;
-    result += exam_series8();  cout << '.' << flush;
-    result += exam_series9();  cout << '.' << flush;
-    
-    if (!result) {
-        cout << " passed " << endl;
-        clog << "(no output)" << endl;
-    } else {
-        cout << " failed " << endl;
-    }
-    return result;
+       unsigned result = 0;
+       
+       cout << "examining series expansion" << flush;
+       clog << "----------series expansion:" << endl;
+       
+       result += exam_series1();  cout << '.' << flush;
+       result += exam_series2();  cout << '.' << flush;
+       result += exam_series3();  cout << '.' << flush;
+       result += exam_series4();  cout << '.' << flush;
+       result += exam_series5();  cout << '.' << flush;
+       result += exam_series6();  cout << '.' << flush;
+       result += exam_series7();  cout << '.' << flush;
+       result += exam_series8();  cout << '.' << flush;
+       result += exam_series9();  cout << '.' << flush;
+       
+       if (!result) {
+               cout << " passed " << endl;
+               clog << "(no output)" << endl;
+       } else {
+               cout << " failed " << endl;
+       }
+       return result;
 }