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第二类合流超几何函数


第二类合流超几何函数给出了合流超几何微分方程的第二个线性独立解。它也被称为第二类库默尔函数、特里科米函数或戈登函数。它被表示为 U(a,b,z),并且可以由下式定义

U(a,b,z)=picsc(pib)[(_1F^~_1(a;b;z))/(Gamma(a-b+1))-(z^(1-b)_1F^~_1(a-b+1;2-b;z))/(Gamma(a))]
(1)
=z^(-a)_2F_0(a,1+a-b;;-z^(-1)),
(2)

其中 _1F^~_1(a;b;z) 是正则化的第一类合流超几何函数Gamma(z)伽玛函数,而 _2F_0(a,b;;z)广义超几何函数(它在任何地方都不收敛,但作为形式幂级数存在;Abramowitz 和 Stegun 1972,第 504 页)。

它具有积分表示

 U(a,b,z)=1/(Gamma(a))int_0^inftye^(-zt)t^(a-1)(1+t)^(b-a-1)dt
(3)

对于 R[a],R[z]>0 (Abramowitz 和 Stegun 1972,第 505 页)。

第二类合流超几何函数在 Wolfram 语言中实现为HypergeometricU[a, b, z].

惠特克函数给出了解的另一种形式。

该函数具有麦克劳林级数

 U(a,b,z)=-((b+az)Gamma(-b))/(Gamma(1+a-b))+(z^(1-b)Gamma(b-1))/(Gamma(a))+...,
(4)

渐近级数

 U(a,b,z)∼(1/z)^a[1+a(b-a-1)z^(-1) 
 +1/2a(a+1)(a+b-1)(2+b-a)z^(-2)+...].
(5)

U(a,b,z)导数

 d/(dz)U(a,b,z)=-aU(a+1,b+1,z)
(6)

不定积分

 intU(a,b,z)dz=(G_(2,3)^(2,2)(x|1,2-a; 1,2-b,0))/(Gamma(a)Gamma(a-b+1))+C,
(7)

其中 G_(p,q)^(m,n)(x|a_1,...,a_p; b_1,...,b_q)梅耶 G 函数,而 C积分常数


另请参阅

巴特曼函数, 第一类合流超几何函数, 合流超几何极限函数, 库仑波函数, 康宁汉函数, 戈登函数, 超几何函数, 泊松-夏利耶多项式, 多伦多函数, 韦伯函数, 惠特克函数

相关的 Wolfram 网站

http://functions.wolfram.com/HypergeometricFunctions/HypergeometricU/

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参考文献

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). "Confluent Hypergeometric Functions." Ch. 13 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, pp. 503-515, 1972.Arfken, G. "Confluent Hypergeometric Functions." §13.6 in Mathematical Methods for Physicists, 3rd ed. Orlando, FL: Academic Press, pp. 753-758, 1985.Buchholz, H. The Confluent Hypergeometric Function with Special Emphasis on its Applications. New York: Springer-Verlag, 1969.Morse, P. M. and Feshbach, H. Methods of Theoretical Physics, Part I. New York: McGraw-Hill, pp. 671-672, 1953.Slater, L. J. "The Second Form of Solutions of Kummer's Equations." §1.3 in Confluent Hypergeometric Functions. Cambridge, England: Cambridge University Press, p. 5, 1960.Spanier, J. and Oldham, K. B. "The Tricomi Function U(a;c;x)." Ch. 48 in An Atlas of Functions. Washington, DC: Hemisphere, pp. 471-477, 1987.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

第二类合流超几何函数

请引用为

Weisstein, Eric W. "第二类合流超几何函数。" 来自 MathWorld--Wolfram 网络资源。 https://mathworld.net.cn/ConfluentHypergeometricFunctionoftheSecondKind.html

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