Funzioni di Struve modificate

In matematica le funzioni di Struve modificate sono funzioni speciali strettamente collegate alle funzioni di Struve e alle funzioni di Bessel sferiche modificate.

Si tratta delle funzioni:

L ν ( z ) = ( z 2 ) ν + 1 k = 0 ( z 2 ) 2 k Γ ( k + 3 2 ) Γ ( ν + k + 3 2 ) = 2 ( z 2 ) ν π Γ ( ν + 1 / 2 ) 0 π / 2 sinh ( z cos θ ) sin 2 ν θ d θ {\displaystyle \mathbf {L} _{\nu }(z)=\left({\frac {z}{2}}\right)^{\nu +1}\,\sum _{k=0}^{\infty }{\frac {({\frac {z}{2}})^{2k}}{\Gamma (k+{\frac {3}{2}})\Gamma (\nu +k+{\frac {3}{2}})}}={\frac {2\left({\frac {z}{2}}\right)^{\nu }}{{\sqrt {\pi }}\,\Gamma (\nu +1/2)}}\int _{0}^{\pi /2}\sinh(z\cos \theta )\sin ^{2\nu }\theta d\theta }

In particolare:

L 0 ( z ) = 2 π z [ 1 + k = 1 j = 1 k ( z 2 j + 1 ) 2 ] {\displaystyle \mathbf {L} _{0}(z)={\frac {2}{\pi }}\,z\,\left[1+\sum _{k=1}^{\infty }\prod _{j=1}^{k}\left({\frac {z}{2j+1}}\right)^{2}\right]}
L 1 ( z ) = 2 π k = 1 j = 1 k z 2 4 j 2 1 {\displaystyle \mathbf {L} _{1}(z)={\frac {2}{\pi }}\,\sum _{k=1}^{\infty }\prod _{j=1}^{k}{\frac {z^{2}}{4j^{2}-1}}}

dove Γ ( z ) {\displaystyle \Gamma (z)} è la funzione Gamma. Sono legate con le funzioni di Struve ordinarie H ν ( i z ) {\displaystyle \mathbf {H} _{\nu }(iz)} dalla relazione:

L ν ( z ) := i e i ν π / 2 H ν ( i z ) {\displaystyle \mathbf {L} _{\nu }(z):=-ie^{-i\nu \pi /2}\mathbf {H} _{\nu }(iz)}

Bibliografia

  • (EN) Y. L. Luke (1962): Integrals of Bessel functions, McGraw-Hill
  • (EN) Milton Abramowitz, Irene A. Stegun, eds. (1972): Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, Dover Chapter 12
  • (EN) Shanjie Zhang, Jianming Jin (1996): Computation of Special functions, J.Wiley (Chapter 11)
  • (EN) A. P. Prudnikov, O. I. Marichev, Yu. A. Brychkov (1990): The Struve Functions Hν(x) and Lν(x), §1.4 in Integrals and Series, Vol. 3: More Special Functions, Gordon and Breach, pp. 24-27.

Voci correlate

Collegamenti esterni

  • (EN) Eric W. Weisstein, Funzioni di Struve modificate, su MathWorld, Wolfram Research. Modifica su Wikidata
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