Funzioni di Anger

In matematica, le funzioni di Anger sono funzioni speciali introdotte da C. T. Anger nel 1855. Si tratta di soluzioni dell'equazione di Bessel:

z 2 y + z y + ( z 2 ν 2 ) y = ( z ν ) sin ( π z ) / π {\displaystyle z^{2}y^{\prime \prime }+zy^{\prime }+(z^{2}-\nu ^{2})y=(z-\nu )\sin(\pi z)/\pi }

Definizione

Le funzioni di Anger J ν ( z ) {\displaystyle \mathbf {J} _{\nu }(z)} sono definite dall'integrale:

J ν ( z ) = 1 π 0 π cos ( ν θ z sin θ ) {\displaystyle \mathbf {J} _{\nu }(z)={\frac {1}{\pi }}\int _{0}^{\pi }\cos(\nu \theta -z\sin \theta )}

Per ν Z {\displaystyle \nu \in \mathbb {Z} } la funzione di Anger è semplicemente la funzione di Bessel J n ( z ) {\displaystyle J_{n}(z)} .

Le funzioni di Anger sono soluzioni dell'equazione differenziale ordinaria lineare del secondo ordine non omogenea (equazione di Bessel):

z 2 d 2 w d z 2 + z d w d z + ( z 2 ν 2 ) w = ( z ν ) sin ( ν π ) π {\displaystyle z^{2}{\frac {d^{2}w}{dz^{2}}}+z{\frac {dw}{dz}}+(z^{2}-\nu ^{2})w={\frac {(z-\nu )\sin(\nu \pi )}{\pi }}}

Si possono esprimere le funzioni di Anger con le funzioni di Lommel:

J ν ( z ) = sin ν π π s 0 , ν ( z ) ν sin ( π ν ) π s 1 , ν ( z ) {\displaystyle \mathbf {J} _{\nu }(z)={\frac {\sin \nu \pi }{\pi }}s_{0,\nu }(z)-{\frac {\nu \sin(\pi \nu )}{\pi }}s_{-1,\nu }(z)}

e con le funzioni di Weber:

sin ( ν π ) J ν ( z ) = cos ( ν π ) E ν ( z ) E ν ( z ) {\displaystyle \sin(\nu \pi )\mathbf {J} _{\nu }(z)=\cos(\nu \pi )\mathbf {E} _{\nu }(z)-\mathbf {E} _{-\nu }(z)}

Bibliografia

Voci correlate

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Collegamenti esterni

  • (EN) A.P. Prudnikov, Anger function, in Encyclopaedia of Mathematics, Springer e European Mathematical Society, 2002.
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