16 ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ BESSEL

Σχετικά έγγραφα
() 1 = 17 ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ LEGENDRE Ορισµοί

18 ΟΡΘΟΓΩΝΙΑ ΠΟΛΥΩΝΥΜΑ

6 ΠΑΡΑΓΩΓΟΙ. 6.1 Ορισµοί. Συναρτήσεις

19 ΙΑΦΟΡΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ

7. ΑΝΩΜΑΛΑ ΣΗΜΕΙΑ, ΠΟΛΟΙ ΚΑΙ ΤΟ ΘΕΩΡΗΜΑ ΤΩΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΙΠΩΝ. και σε κάθε γειτονιά του z

ΣΕΙΡΕΣ TAYLOR. Στην Ενότητα αυτή θα ασχοληθούµε µε την προσέγγιση συναρτήσεων µέσω πολυωνύµων. Πολυώνυµο είναι κάθε συνάρτηση της µορφής:

Κεφάλαιο 1: Προβλήµατα τύπου Sturm-Liouville

2 ΑΛΓΕΒΡΑ. 2.1 Ταυτότητες

1. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΗΜΑΤΑ

Ο ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ LAPLACE

= 1. z n 1 = z z n = 1. f(z) = x 0. (0, 0) = lim

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

8 ΟΡΙΣΜΕΝΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΑΤΑ

Προβλήματα που αφορούν εντολές ελέγχου της ροής ενός προγράμματος.

Μιγαδική ανάλυση Μέρος Α Πρόχειρες σημειώσεις 1. Μιγαδικοί αριθμοί. ΤΕΤΥ Εφαρμοσμένα Μαθηματικά Μιγαδική Ανάλυση Α 1

Μέϑοδοι Εφαρμοσμένων Μαϑηματιϰών (ΜΕΜ 274) Λύσεις Θεμάτων Εξέτασης Ιούνη 2019

Αόριστο ολοκλήρωμα. επαληθεύει την παραπάνω ισότητα.

Κλασική Ηλεκτροδυναμική Ι

5. Σειρές Taylor και Laurent. Ολοκληρωτικά υπόλοιπα και εφαρµογές.

Μέϑοδοι Εφαρμοσμένων Μαϑηματιϰών (ΜΕΜ 274) Φυλλάδιο 8

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ, ΤΡΙΓΩΝΟΜΕΤΡΙΑ( FUNCTIONS,TRIGONOMETRY)

ΜΙΓΑ ΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΟΛΟΚΛ. ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΓΡΑΠΤΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2010 ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΘΕΜΑΤΩΝ

10 ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΙΑΦΟΡΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ

13 ΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 2: Στοιχειώδη Σήματα Συνεχούς Χρόνου. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

. (1) , lim να υπάρχουν και να είναι πεπερασμένα, δηλαδή πραγματικοί αριθμοί.

P m (x)p n (x)dx = 2 2n + 1 δn m. P 1 (x) = x. P 2 (x) = 1 2 (3x2 1) P 3 (x) = 1 2 (5x3 3x) P 4 (x) = 1 8 (35x4 30x 2 + 3)

Κεφάλαιο 11 ΣΥΝΤΗΡΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Επανεξέταση του αρμονικού ταλαντωτή

... ονοµάζεται ακολουθία µερικών αθροισµάτων. Το όριό της, καθώς το n τείνει στο άπειρο, n n n 1

Η κυματοσυνάρτηση στην αναπαράσταση ορμής Ασκήσεις. Σπύρος Κωνσταντογιάννης Φυσικός, M.Sc. 8 Δεκεμβρίου 2017

Διάλεξη 5: Συνέχεια συναρτήσεων και όρια στο άπειρο

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 6: Ανάλυση Σημάτων σε Ανάπτυγμα Σειράς Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Μιγαδικός λογισμός και ολοκληρωτικοί Μετασχηματισμοί

Μερικές φορές δεν μπορούμε να αποφανθούμε για την τιμή του άπειρου αθροίσματος.

1.2 ΣΗΜΑΤΑ. (Σχ. 1.7). Η σταθερή Τ είναι το διάστηµα δειγµατοληψίας.

Ολοκλήρωμα πραγματικής συνάρτησης

Λύση Εξίσωσης Laplace: Χωρισμός Μεταβλητών

4. ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΕΙΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ. (0.1) όπου z = x + iy. Όταν z = iy τότε ο ανωτέρω τύπος παίρνει την μορφή. e dz = (0.3)

Σηµειώσεις. ιαφορικές Εξισώσεις- Μετασχηµατισµός Laplace- Σειρές Fourier. Nικόλαος Aτρέας

y 1 (x) f(x) W (y 1, y 2 )(x) dx,

Ολοκλήρωμα πραγματικής συνάρτησης

v y = 12x 2 y + 4y v(x, y) = 6x 2 y 2 + y 4 + y + c(x). f(z) = u(z, 0) + iv(z, 0) = z + i(z 4 + c), f(z) = iz 4 + z i.

Μιγαδικός λογισμός και ολοκληρωτικοί Μετασχηματισμοί

Μια γενική έκφραση της κυματοσυνάρτησης στον χώρο των ορμών για μια δέσμια κατάσταση

u x = 2uu y u y = 0 ϕ x = x t h (t), ϕ xx = x2 t 3 h (t) και ϕ y = y t h (t), ϕ yy = y2 t 3 h (t). t 2 h (t) + x2

Διαφορικές Εξισώσεις.

Προηγούµενα είδαµε...

Τίτλος Μαθήματος: Ειδικές Συναρτήσεις

ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΓΙΑ «ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ» ΑΚΟΛΟΥΘΙΕΣ ΚΑΙ ΟΡΙΑ ΑΚΟΛΟΥΘΙΩΝ. lim. (β) n +

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ... 1

ΛΥΣΕΙΣ 6 ης ΕΡΓΑΣΙΑΣ - ΠΛΗ 12,

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ

Κ. Χριστοδουλίδης: Μαθηµατικό Συµπλήρωµα για τα Εισαγωγικά Μαθήµατα Φυσικής Παράγωγος. x ορίζεται ως

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο : ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟ ΡΕΥΜΑ

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 1: Σήματα Συνεχούς Χρόνου. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Μαθηματικά. Ενότητα 2: Διαφορικός Λογισμός. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Κοζάνη)

A2. ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ-ΚΛΙΣΗ-ΜΟΝΟΤΟΝΙΑ

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΤΗ ΒΙΟΪΑΤΡΙΚΗ

~ 1 ~ ΜΙΓΑΔΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ & ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 2013 ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΘΕΜΑΤΩΝ

(β) Από την έκφραση (22) και την απαίτηση (20) βλέπουμε ότι η συνάρτηση Green υπάρχει αρκεί η ομογενής εξίσωση. ( L z) ( x) 0

[1] είναι ταυτοτικά ίση με το μηδέν. Στην περίπτωση που το στήριγμα μιας συνάρτησης ελέγχου φ ( x)

Kεφάλαιο 5. µετασχηµατισµού Laplace.

ΣΕΙΡΕΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΩΝ ΑΡΙΘΜΩΝ. v. Σε αυτή την περίπτωση το lim v

Προφανώς, μια συνάρτηση μπορεί να μην είναι ούτε άρτια ούτε περιττή. Όμως, μπορεί να γραφεί σαν άθροισμα μιας άρτιας fe

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ «ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ» ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 4

Θέση και Προσανατολισμός

14 ΚΑΜΠΥΛΟΓΡΑΜΜΕΣ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΕΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ

dy df(x) y= f(x) y = f (x), = dx dx θ x m= 1

ΓΕΝΙΚΟ ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΓΙΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΟΥΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥΣ- Α ΕΞΑΜΗΝΟ (Μ. ΦΙΛΙΠΠΑΚΗΣ) x 2t+1. 4t dt

ΜΙΓΑΔΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΓΕΝΙΚΑ. Έστω σωμάτιο, στις τρεις διαστάσεις, που βρίσκεται υπό την επίδραση μιγαδικού δυναμικού της μορφής

ΜΙΓΑ ΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΟΛΟΚΛ. ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΓΡΑΠΤΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 2010 ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΘΕΜΑΤΩΝ. =. Οι πρώτες µερικές u x y

Αριθµητική Ανάλυση. ιδάσκοντες: Καθηγητής Ν. Μισυρλής, Επίκ. Καθηγητής Φ.Τζαφέρης ΕΚΠΑ. 16 Ιανουαρίου 2015

ΜΕΡΙΚΕΣ ΛΥΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

είναι γραµµικώς ανεξάρτητοι, αποτελούν βάση του υποχώρου των πινάκων Β άρα η διάστασή του είναι 2. και 2

Προηγµένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών

Κεφάλαιο 3 ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ. 3.1 Η έννοια της παραγώγου. y = f(x) f(x 0 ), = f(x 0 + x) f(x 0 )

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές

Οι Μιγαδικοί Αριθμοί

ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΥ 2011 ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΘΕΜΑΤΩΝ

Μαθηµατικό Παράρτηµα 2 Εξισώσεις Διαφορών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΤΟ ΔΙΩΝΥΜΙΚΟ ΘΕΩΡΗΜΑ

ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΟΡΙΣΜΟΙ: διαφορές των αγνώστων συναρτήσεων. σύνολο τιμών. F(k,y k,y. =0, k=0,1,2, δείκτη των y k. =0 είναι 2 ης τάξης 1.

( y = 2, x R) και ( y = 0, x R ) ή ισοδύναμα πάνω στην ευθεία z = 2

4.1 Το αόριστο ολοκλήρωµα - Βασικά ολοκληρώ-

Θέμα 1. που. . Δηλαδή ο υπόχωρος V είναι το. Απάντηση 1α) ii)παρατηρούμε οτι

Όριο και συνέχεια πραγματικής συνάρτησης

Λύσεις μερικών ασκήσεων του τρίτου φυλλαδίου.

2 ο κεφάλαιο: Ανάλυση και Σύνθεση κυματομορφών με τον Μετασχηματισμό Fourier

Μιγαδικός λογισμός και ολοκληρωτικοί Μετασχηματισμοί

ΒΑΣΙΚΕΣ ΙΑΚΡΙΤΕΣ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ (Συνέχεια)

Κεφάλαιο 12. Σειρές Ορισμός και Παραδείγματα Ορισμός

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ. 2. Χρησιμοποιώντας αποκλειστικά το προηγούμενο αποτέλεσμα να λύσετε το ( ) ( )

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Ι ( )

ΘΕΩΡΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ. Μια παράσταση που περιέχει πράξεις με μεταβλητές (γράμματα) και αριθμούς καλείται αλγεβρική, όπως για παράδειγμα η : 2x+3y-8

Transcript:

SECTION ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ BESSEL. Ορισµοί Οι συναρτήσεις που ικανοποιούν τη διαφορική εξίσωση του Bessel y'' y' ( )y καλούνται συναρτήσεις Bessel τάξης. Η γενική λύση της διαφορικής εξίσωσης του Bessel είναι y c () c (),,,, y c () c Y (), για κάθε y c c d για κάθε όπου c και c είναι αυθαίρετες σταθερές και (), Y () οι συναρτήσεις Bessel πρώτου και δεύτερου είδους αντίστοιχα..8.... () 8......8 Y () 8. Σχ. -: (), Y (),,,,. Συναρτήσεις Bessel Πρώτου Είδους Οι συναρτήσεις Bessel πρώτου είδους και τάξης ορίζονται µε τις σχέσεις ( ) G ( ) ( )( ) ( / )! G ( ) { }

SECTION { } G ( ) ( ) ( )( ) ( / )! G ( ) Αν,,,, (α) οι () και () είναι γραµµικά ανεξάρτητες, (β) η () είναι πεπερασµένη στο, ενώ η () απειρίζεται. Αν,,,, () () (). Η ορίζουσα του Wrosi είναι W [, ] ( ) ( ) si Γεννήτρια συνάρτηση Η γεννήτρια συνάρτηση είναι e t t t Ιδιότητες Για, είναι 5 7 8 l l l [λ, λ,, είναι οι θετικές ρίζες της () ] l l l [λ, λ,, είναι οι θετικές ρίζες της () ] '() ()

SECTION Γενικά, για κάθε είναι '()![ () } ()] '() () () Αναδροµικές σχέσεις '() () () d { } d d d { } Στην περίπτωση ηµιπεριττής τάξης οι συναρτήσεις Bessel εκφράζονται µε ηµίτονα και συνηµίτονα και R. / Rsi / Rcos R / si cos { } R 5 / si cos R / cos si { } R 5/ si cos Άλλες εκφράσεις µπορούν να ληφθούν από τις αναδροµικές σχέσεις. Ρίζες των συναρτήσεων Bessel Για πραγµατικό ισχύουν τα εξής:. Η () έχει άπειρο πλήθος πραγµατικών ριζών. Όλες αυτές οι ρίζες είναι απλές, εκτός ίσως από την.. Αν, όλες οι ρίζες της () είναι πραγµατικές.. Αν,,, οι θετικές ή αρνητικές ρίζες των () και () εναλλάσσονται, δηλαδή µεταξύ των δύο διαδοχικών ριζών της µιας περιέχεται µία µόνο ρίζα της άλλης.. Η διαφορά λ m λ m µεταξύ δύο διαδοχικών ριζών της () τείνει να γίνει ίση µε π, όταν η τιµή των ριζών αυξάνει (m ).

SECTION. Συναρτήσεις Bessel εύτερου Είδους Οι συναρτήσεις Bessel δεύτερου είδους και τάξης ορίζονται µε τις σχέσεις cos si Y lim cos ( ) si,,,,,, Η συνάρτηση αυτή καλείται και συνάρτηση του Weber ή του Neuma [συµβολίζεται και N ()]. Οι συναρτήσεις Bessel Y () ικανοποιούν και αυτές τις ίδιες αναδροµικές σχέσεις µε τις (). Για,,,, ο κανόνας του L Hosital δίνει Y {l( / ) g} ( )!( / ) όπου γ.5775 είναι η σταθερή του Euler και ( P P ) ( / )!( )! P, P,,, Για είναι Y ( ) {l( / ) g } ( ) Για,,, είναι Y () () Y(). { } Για κάθε, η Y () απειρίζεται στο [ενώ η () είναι πεπερασµένη]. Οι συναρτήσεις Y / (), Y / (), κτλ. προκύπτουν από τον ορισµό της Y () για,, και τις / (), / (),. Συναρτήσεις Hael πρώτου και δεύτερου είδους H () () () iy () H () () () iy ()

SECTION 5. Τροποποιηµένες Συναρτήσεις Bessel Ορισµοί Οι συναρτήσεις που ικανοποιούν την τροποποιηµένη διαφορική εξίσωση του Bessel y'' y' ( )y καλούνται τροποποιηµένες συναρτήσεις Bessel τάξης. Η γενική λύση της τροποποιηµένης διαφορικής εξίσωσης του Bessel είναι y c I () c I (), y c I () c Κ (),,,, για κάθε y c I c I d, για κάθε I όπου c και c είναι αυθαίρετες σταθερές και I () και K () οι τροποποιηµένες συναρτήσεις Bessel πρώτου και δεύτερου είδους αντίστοιχα. I () K () Σχ. -: I (), K (),,,, Τροποποιηµένες συναρτήσεις Bessel πρώτου είδους i/ I i ( i) e ( i) G ( ) ( ) ( )( ) ( / )! G ( ) { }

SECTION i/ I i ( i) e ( i) { } G ( ) ( ) ( )( ) ( / )! G ( ) Για,,, οι I () και I () είναι γραµµικά ανεξάρτητες. Για,,, είναι I () I (). Γεννήτρια συνάρτηση Η γεννήτρια συνάρτηση είναι e t I t t Ιδιότητες Για, είναι I 5 7 I 8 I '() I () I I I I '()![I () I } ()] I '() I () I () Αναδροµικές σχέσεις I '() I () I () d { I} I d d d I { I } ( )

SECTION 7 Στην περίπτωση ηµιπεριττής τάξης οι συναρτήσεις εκφράζονται µε υπερβολικά ηµίτονα και συνηµίτονα και R. I / Rsih I / Rcosh I R / cosh sih { } I R 5 / sih cosh I R / sih cosh { } I R 5 / cosh sih Άλλες εκφράσεις µπορούν να ληφθούν από την αναδροµική σχέση. Τροποποιηµένες συναρτήσεις Bessel δεύτερου είδους K { I I},,,, si lim { I si I },,,, Για,,,, ο κανόνας του L Hosital δίνει K ( ) {l( / ) g} I ( )!( / ) ( / )!( )! { F ( ) F ( )} όπου γ.5775 είναι η σταθερή του Euler και Για, P, P,,, K I {l( / ) g} Για,,, είναι K () K ().

8 SECTION Για κάθε είναι K K K K '()![K () K } ()] K '() K () K () Αναδροµικές σχέσεις K '() K () K () d { K} K d d d K { K } Τα K / (), K / (), προκύπτουν από τον ορισµό και τις Ι / (), I / (),..5 Συναρτήσεις Ber και Bei, Ker και Kei Συναρτήσεις Ber και Bei Η γενική λύση της διαφορικής εξίσωσης y'' y' (i )y, i είναι y c {Ber () ibei ()} c {Ker () ikei ()} Οι συναρτήσεις Ber () και Bei () είναι αντίστοιχα το πραγµατικό και φανταστικό µέρος της (e πi/ ) και αναφέρονται συχνά ως συναρτήσεις Kelvi. Ber G Bei G Για είναι ( / )! cos ( ) ( / )! si ( ) 8 ( / ) ( / ) Ber Ber!! ( / ) ( / ) Bei Bei ( / )! 5!

SECTION 9 Ber Bei ( ) 8 8 Σχ. -: Ber (), Bei (),,,, Συναρτήσεις Ker και Kei Οι συναρτήσεις Ker () και Kei () είναι αντίστοιχα το πραγµατικό και το φανταστικό µέρος του e πi/ K (e πi/ ). Ker {l( / ) g} Ber Bei ( )!( / )! cos ( ) ( / ) P P!( )! ( )cos( ) Kei {l( / ) g} Bei Ber ( )!( / )! si ( ) ( / ) P P!( )! ( )si ( ) όπου γ.5775 είναι η σταθερή του Euler και P, P,,,

SECTION Ker ( ) Kei...5.5 5 7 5 7.5.5.. Σχ. -: Ker (), Kei (),,,, Για είναι Ker Ker {l( / ) g} Ber Bei ( / ) ( / )!! Kei Kei {l( / ) g} Bei Ber 8 ( ) ( / ) ( / )!. Σφαιρικές Συναρτήσεις Bessel Οι σφαιρικές συναρτήσεις Bessel πρώτου, δεύτερου, τρίτου και τέταρτου είδους ορίζονται αντίστοιχα µε τις σχέσεις j h ( )! H ( )! () () h ( ) Y! H ( )! και ικανοποιούν τη διαφορική εξίσωση y'' y' [ ( )]y Για ακέραιο οι σφαιρικές συναρτήσεις Bessel είναι στοιχειώδεις συναρτήσεις:

SECTION j ( ) si cos h () i ie ( ie h ) j si cos cos si h () i e i i i ( e h ) i. ιάφορες Εκφράσεις των Συναρτήσεων Bessel Ασυµπτωτικές εκφράσεις ( ) cos για µεγάλο Y ( ) si e για µεγάλο για µεγάλο Y e ( ) για µεγάλο I e για µεγάλο K e για µεγάλο Για µεγάλο (ή ) σηµαίνει ότι ο λόγος του αριστερού µέλους προς το δεξιό µέλος τείνει στο, όταν το (ή το ) τείνει στο άπειρο. Εκφράσεις µε ολοκληρώµατα cos( si u) du cos( u si u) du, ακέραιος

SECTION cos( si u)cos udu, > G( ) Y cos( cosh u) du I d siu cosh( si u) u e du.7 Ολοκληρώµατα µε Συναρτήσεις Bessel Αόριστα ολοκληρώµατα Οι παρακάτω σχέσεις ισχύουν και αν το () αντικατασταθεί µε Y () ή γενικότερα µε c () c Y (), όπου c και c σταθερές. d ( d ) ( d ) m m m m d ( m) ( m) d d d d ( m) ( m) ( m) d m m m m d d d m m m ( d ) ( d ) d d

SECTION d d m m m m m ( d ) ( ) ( ) d ( ) m m m ( d ) ( m ) ( d ) { a( b ) ( a) b( a ) ( b)} ( a) ( b) d b a ( ) d ( a ) { ( a )} { ( a )} a d ( a ) { } a { ( a )} a Ορισµένα ολοκληρώµατα a e ( b) d a b a ( a b a) e ( b) d, b a b cos a ( b) d a b a> b a< b > b d b > b d,,,, a e b d e b / a a

SECTION a( b) ( a) b( a) ( b) ( a) ( b) d b a a d a { } ( a a / ){ } b( a) I ( b) a ( a) I( b) ( a) I( b) d a b.8 Αναπτύγµατα σε Σειρά Συναρτήσεων Bessel Ορθογωνιότητα Αν λ, λ m είναι δύο ρίζες της εξίσωσης (), τότε ( l ) ( l ) d![ ( l )] d m m Συνεπώς, οι συναρτήσεις Bessel είναι ορθογώνιες στο διάστηµα [, ] µε συνάρτηση βάρους. Γενικότερα, αν λ, λ m είναι δύο ρίζες της εξίσωσης a () b '() όπου a και b σταθερές (όχι και οι δύο µηδέν), τότε d ( l ) m( lm ) [ ( l)] [ ( l )] l d m Ανάπτυγµα σε σειρά Υποθέτουµε ότι οι f () και f'() είναι τµηµατικά συνεχείς και ότι η f () ορίζεται ίση µε! [ f ( ) f ( )] στα σηµεία ασυνέχειας. Με ρίζες της () Αν λ, λ, λ, είναι οι θετικές ρίζες της εξίσωσης () µε >, τότε f () A (λ ) A (λ ) A (λ ) όπου A ( l) f ( l ) d

SECTION 5 Με ρίζες της a () '() Αν λ, λ, λ, είναι οι θετικές ρίζες της a () '() µε > και a αυθαίρετη σταθερή, τότε το ανάπτυγµα της f () έχει τη γενική µορφή f () f () A (λ ) A (λ ) A (λ ) όπου A ( l ) ( l ) ( l ) και η f () ορίζεται ως εξής: Για a >, f (). Για a, f () A, A ( ) f d. f ( l ) d,,,, Για a <, f () A I (λ ), A f I d I I I ( l ), ( l ) ( l ) ( l) όπου ±iλ οι δύο επιπλέον φανταστικές ρίζες που υπάρχουν στην περίπτωση αυτή. Τα προηγούµενα µπορούν να επεκταθούν σε σειρές συναρτήσεων Bessel δεύτερου είδους. ιάφορα αναπτύγµατα cos( siθ) () ()cosθ ()cosθ ()cos(θ) si( siθ) ()siθ ()siθ 5 ()si5θ ()si[( )θ] ( y) ( y),, ±, ±, [αθροιστικός τύπος για τις συναρτήσεις Bessel] () () () () { () () 5 5 () ( ) () } { () () () () () } ( )( )!!

SECTION () () 8 () () () () () () ''() # ()! () # () '''() ' () () () ' ()} Οι δύο προηγούµενοι τύποι µπορούν να γενικευθούν. si si Y Y si { () () 5 () () () } cos () { () () () () () } I () I () I () I () e I () I () I () I () I () e cosθ I () I ()cosθ I ()cosθ I ()cos(θ) sih {I () I () I 5 () } cosh I () {I () I () I () }