Уравнения, порождающие специальные функции. Задача Штурма-Лиувилля
Глава 7
Специальные функции
Уравнения, порождающие специальные функции. Задача Штурма-Лиувилля
Задача Штурма-Лиувилля ( ЗШЛ) – это задача на собственные значения и собственные векторы. Применение: квантовая механика, теория упругости, оптика, молекулярная биология и др.
В общем виде записывают:
, где
В одномерном случае ЗШЛ записывается в виде
(1)
(2)
Простейшая краевая задача
(3)
(4)
порождает собственную функцию в виде тригонометрической функции. Функции
.
1. Уравнение Бесселя
(5)
(6)
порождает функции Бесселя
2. Уравнение Лежандра
(7)
(8)
порождает функции Лежандра
3. Уравнения для присоединенных функций Лежандра
(9)
(10)
4. Уравнение Чебышева – Эрмита
(11)
(12)
порождает функции Чебышева-Эрмита.
5. Уравнения Чебышева – Лагерра
.
Для всех этих уравнений характерная особенность – обращение в нуль, по крайней мере, в одной граничной точке.
§2. Поведение решения в окрестности особой точки , если k (a)=0
Рассматриваем особенность в точке , то же самое можно говорить, если особенность будет в точке . Изучение поведения решения в окрестности особой точки необходимо для того, чтобы правильно сформулировать краевые условия. В уравнении (1) обозначим . Тогда из уравнения (1) получаем
() 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | Поиск по сайту:
|