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第二类贝塞尔函数


贝塞尔Y

第二类贝塞尔函数Y_n(x)(例如,Gradshteyn和Ryzhik 2000,第703页,等式6.649.1),有时也表示N_N(x)(例如,Gradshteyn和Ryzhik 2000,第657页,等式6.518),是解决贝塞尔差速器方程式这在原点是奇异的。第二类贝塞尔函数也称为Neumann函数或Weber函数。上图显示Y_n(x)对于n=0, 1, 2, ..., 5.第二类贝塞尔函数是在中实现Wolfram语言作为贝塞利[,z(z)].

v=J_m(x)成为第一解决方案单位成为另一个(因为贝塞尔微分方程二阶的,有两个线性无关解决方案)。然后

xu^('')+u^'+xu=0
(1)
xv^('')+v^'+xv=0
(2)

采取v×(1)减去u×(2),

 x(u^('')v-uv^('''))+u^'v-uv'=0
(3)
 d/(dx)[x(u^'v-uv^')]=0,
(4)

所以x(u^'v-uv^')=B,哪里B类是一个常数。除以xv^2,

 (u^’v-uv^’)/(v^2)=d/(dx)(u/v)=B/(xv^2
(5)
 u/v=A+Bint(dx)/(xv^2)。
(6)

重新安排和使用v=J_m(x)给予

单位=AJ-m(x)+BJ-m(x)整数(dx)/(xJ_m^2(x))
(7)
=A^'J_m(x)+B^'Y_m(x),
(8)

哪里年_月是所谓的第二类贝塞尔函数。

Y_nu(z)可以由定义

 Y_nu(z)=(J_nu(z)cos(nupi)-J_(-nu)(z))/(sin(nupi))
(9)

(阿布拉莫维茨和斯特根1972年,第358页),其中J_nu(z)是一个贝塞尔第一类函数和,用于努一个整数n个系列

 Y_n(z)=-(1/2z)^(-n))/像素_(k=0)^/(k!)(1/4z^2)^k+2/pilln(1/2z)J_n(z)-(1/2z^n)/pisum_(k=0)^infty[psi_0(k+1)+psi_0(n+k+1)](-1/4z^2,^k)/(k!(n+k)!),
(10)

哪里psi_0(x)磅/平方英寸地高玛函数(阿布拉莫维茨和斯特根1972年,第360页)。

该函数具有积分表示

Y_nu(z)=1/piint_0^pisin(zsintheta-nutheta)dtheta-1/piint_0^infty[e^(nut)+e^
(11)
=-(2(1/2z)^(-nu))/(sqrt(pi)Gamma(1/2-nu))int_1^infty(cos(zt)dt)/(t^2-1)^
(12)

(Abramowitz和Stegun,1972年,第360页)。

渐近级数

年_月(x)至{2/pi[ln(1/2x)+γ]m=0,x<<1;-(γ(m))/pi(2/x)^m!=0,x<<1
(13)
年_月(x)至sqrt(2/(pix))sin(x-(mpi)/2-pi/4)x>>1,
(14)

哪里伽马(z)是一个伽玛函数.

贝塞尔Y0ReImBesselY0轮廓

对于特殊情况n=0,Y_0(x)由序列给出

 Y_0(z)=2/pi{[ln(1/2z)+γ]J_0(z)+总和_(k=1)^系数(-1)^(k+1)H_k((1/4z^2)^k)/((k!)^2)},
(15)

(Abramowitz和Stegun 1972年,第360页),其中伽马射线欧拉·马斯切罗尼常数H_n(H_n)是一个谐波数.


另请参见

第一类贝塞尔函数,布尔热假说,Hankel函数,已修改第一类贝塞尔函数,已修改第二类贝塞尔函数

相关Wolfram站点

http://functions.wolfram.com/Bessel-TypeFunctions/BesselY/

与Wolfram一起探索| Alpha

工具书类

M.Abramowitz和I.A.Stegun。(编辑)。“贝塞尔函数JY(Y)”第9.1条手册《数学函数与公式、图形和数学表》,第9次印刷。纽约:多佛,第358-3641972页。Arfken,G.“Neumann函数,第二类贝塞尔函数,数值(x)(_N)第11.3节数学物理学家方法,第三版。佛罗里达州奥兰多:学术出版社,第596-604页,1985I.S.格雷斯泰恩。和I.M.Ryzhik。桌子积分、级数和乘积,第6版。加州圣地亚哥:学术出版社,2000莫尔斯,P.M。和Feshbach,H。方法理论物理学,第一部分。纽约:McGraw-Hill,第625-627页,1953Spanier,J.和Oldham,K.B。“Neumann函数Y_nu(x)."第54章英寸功能地图集。华盛顿特区:《半球》,第533-5421987页。沃森,G.编号。A类贝塞尔函数理论论著,第二版。英国剑桥:剑桥大学出版社,1966年。

参考Wolfram | Alpha

的贝塞尔函数第二类

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。《第二类贝塞尔函数》摘自数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/BesselFunctionsSecondKind.html

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