void
fmprb_add_error_2exp_si(fmprb_t x, slong err)
{
fmpr_t t;
fmpr_init(t);
fmpr_set_ui_2exp_si(t, 1, err);
fmprb_add_error_fmpr(x, t);
fmpr_clear(t);
}
void
fmprb_add_error_2exp_fmpz(fmprb_t x, const fmpz_t err)
{
fmpr_t t;
fmpr_init(t);
fmpz_one(fmpr_manref(t));
fmpz_set(fmpr_expref(t), err);
fmprb_add_error_fmpr(x, t);
fmpr_clear(t);
}
void
fmprb_hypgeom_infsum(fmprb_t P, fmprb_t Q, hypgeom_t hyp, long target_prec, long prec)
{
mag_t err, z;
long n;
mag_init(err);
mag_init(z);
mag_set_fmpz(z, hyp->P->coeffs + hyp->P->length - 1);
mag_div_fmpz(z, z, hyp->Q->coeffs + hyp->Q->length - 1);
if (!hyp->have_precomputed)
{
hypgeom_precompute(hyp);
hyp->have_precomputed = 1;
}
n = hypgeom_bound(err, hyp->r, hyp->boundC, hyp->boundD,
hyp->boundK, hyp->MK, z, target_prec);
fmprb_hypgeom_sum(P, Q, hyp, n, prec);
if (fmpr_sgn(fmprb_midref(Q)) < 0)
{
fmprb_neg(P, P);
fmprb_neg(Q, Q);
}
/* We have p/q = s + err i.e. (p + q*err)/q = s */
{
fmpr_t u, v;
fmpr_init(u);
fmpr_init(v);
mag_get_fmpr(v, err);
fmpr_add(u, fmprb_midref(Q), fmprb_radref(Q), FMPRB_RAD_PREC, FMPR_RND_UP);
fmpr_mul(u, u, v, FMPRB_RAD_PREC, FMPR_RND_UP);
fmprb_add_error_fmpr(P, u);
fmpr_clear(u);
fmpr_clear(v);
}
mag_clear(z);
mag_clear(err);
}
void
zeta_ui_borwein_bsplit(fmprb_t x, ulong s, long prec)
{
zeta_bsplit_t sum;
fmpr_t err;
long wp, n;
/* zeta(0) = -1/2 */
if (s == 0)
{
fmpr_set_si_2exp_si(fmprb_midref(x), -1, -1);
fmpr_zero(fmprb_radref(x));
return;
}
if (s == 1)
{
printf("zeta_ui_borwein_bsplit: zeta(1)");
abort();
}
n = prec / ERROR_B + 2;
wp = prec + 30;
zeta_bsplit_init(sum);
zeta_bsplit(sum, 0, n + 1, n, s, 0, wp);
/* A/Q3 - B/Q3 / (C/Q1) = (A*C - B*Q1) / (Q3*C) */
fmprb_mul(sum->A, sum->A, sum->C, wp);
fmprb_mul(sum->B, sum->B, sum->Q1, wp);
fmprb_sub(sum->A, sum->A, sum->B, wp);
fmprb_mul(sum->Q3, sum->Q3, sum->C, wp);
fmprb_div(sum->C, sum->A, sum->Q3, wp);
fmpr_init(err);
borwein_error(err, n);
fmprb_add_error_fmpr(sum->C, err);
fmpr_clear(err);
/* convert from eta(s) to zeta(s) */
fmprb_div_2expm1_ui(x, sum->C, s - 1, wp);
fmprb_mul_2exp_si(x, x, s - 1);
zeta_bsplit_clear(sum);
}
void
gamma_stirling_eval_fmprb(fmprb_t s, const fmprb_t z, long nterms, int digamma, long prec)
{
fmprb_t b, t, logz, zinv, zinv2;
fmpr_t err;
long k, term_prec;
double z_mag, term_mag;
fmprb_init(b);
fmprb_init(t);
fmprb_init(logz);
fmprb_init(zinv);
fmprb_init(zinv2);
fmprb_log(logz, z, prec);
fmprb_ui_div(zinv, 1UL, z, prec);
nterms = FLINT_MAX(nterms, 1);
fmprb_zero(s);
if (nterms > 1)
{
fmprb_mul(zinv2, zinv, zinv, prec);
z_mag = fmpr_get_d(fmprb_midref(logz), FMPR_RND_UP) * 1.44269504088896;
for (k = nterms - 1; k >= 1; k--)
{
term_mag = bernoulli_bound_2exp_si(2 * k);
term_mag -= (2 * k - 1) * z_mag;
term_prec = prec + term_mag;
term_prec = FLINT_MIN(term_prec, prec);
term_prec = FLINT_MAX(term_prec, 10);
if (prec > 2000)
{
fmprb_set_round(t, zinv2, term_prec);
fmprb_mul(s, s, t, term_prec);
}
else
fmprb_mul(s, s, zinv2, term_prec);
gamma_stirling_coeff(b, k, digamma, term_prec);
fmprb_add(s, s, b, term_prec);
}
if (digamma)
fmprb_mul(s, s, zinv2, prec);
else
fmprb_mul(s, s, zinv, prec);
}
/* remainder bound */
fmpr_init(err);
gamma_stirling_bound_fmprb(err, z, digamma ? 1 : 0, 1, nterms);
fmprb_add_error_fmpr(s, err);
fmpr_clear(err);
if (digamma)
{
fmprb_neg(s, s);
fmprb_mul_2exp_si(zinv, zinv, -1);
fmprb_sub(s, s, zinv, prec);
fmprb_add(s, s, logz, prec);
}
else
{
/* (z-0.5)*log(z) - z + log(2*pi)/2 */
fmprb_one(t);
fmprb_mul_2exp_si(t, t, -1);
fmprb_sub(t, z, t, prec);
fmprb_mul(t, logz, t, prec);
fmprb_add(s, s, t, prec);
fmprb_sub(s, s, z, prec);
fmprb_const_log_sqrt2pi(t, prec);
fmprb_add(s, s, t, prec);
}
fmprb_clear(t);
fmprb_clear(b);
fmprb_clear(zinv);
fmprb_clear(zinv2);
fmprb_clear(logz);
}
