Курсовая работа: Дослідження функцій гіпергеометричного рівняння
= {(
-
)
+
+
} zk =
= {
-
-
(
+k)+
(
+k)} zk =0.
( -
)(1-z)F+(
-
)F (
-1)-(
-
)F(
-1)=
= {(
-
)
-(
-
)
+(
-
)
-(
-
)
} zk =
= {(
-
)(
+k-1)(
+k-1)-(
-
)(
+k-1)k+(
-
)(
-1)(
+k-1)-
( -
)(
+k-1)(
-1)}zk =0.
Крім розповсюджених рекурентних співвідношень існують аналогічні співвідношення, що зв'язують гіпергеометричну функцію виду F( ,
,
,z) з який – або парою родинних функцій виду F(
+1,
+m,
+n,z), де l,m,n – довільні цілі числа.
Найпростішими рекурентними співвідношеннями цього типу є
F( ,
,
,z)-F(
,
,
-1,z)=
F(
+1,
+1,
+1,z) (2.12)
F( ,
+1,
,z)- F(
,
,
,z)=
F(
+1,
+1,
+1,z) (2.13)
F( ,
+1,
+1,z)- F(
,
,
,z)=
F(
+1,
+1,
+2,z)(2.14)
F( -1,
+1,
,z)- F(
,
,
,z)=
F(
,
+1,
+1,z) (2.15)
До даного класу ставляться також рівність (1.6)
Формули (2.12) і (2.15) доводяться підстановкою в них ряду (1.1) або виводяться на основі вже відомих рекурентних співвідношень для суміжних функцій.
1.3 Гіпергеометричне рівняння
Помітимо, що гіпергеометрична функція u= F( ,
,
,z) є інтегралом лінійного диференціального рівняння
z(1-z) +[
-(
+
+1)]
-
u=0 (2.16)
регулярним в околиці крапки z=0.
Рівняння (2.16) називається гіпергеометричним і включає, як окремі випадки, багато диференціальних рівнянь, що зустрічаються в додатках.
Якщо привести це рівняння до стандартної форми, розділивши його на коефіцієнт при другій похідній, то коефіцієнти отриманого рівняння будуть регулярними функціями змінного z в області 0< <1 <1, наявними при z=0 полюс першого порядку або звичайну крапку, залежно від значень параметрів
,
,
.
Із загальної теорії лінійних диференціальних рівнянь треба, що в такому випадку розглянуте рівняння повинне мати приватне рішення виду
u=zs zk (2.17)
де s – належне обране число, 0, статечної ряд сходиться при
<1
u= zk+s
=
(k+s)zk+s-1
=
(k+s)(k+s-1)zk+s-2
Підставляючи (2.17) у рівняння (2.16) знаходимо
z(1-z) (
zk+s
+[
-(
+
+1)z]
(
zk+s
-
zk+s =0,