Funzioni di Bourget-Giuliani

Le funzioni di Bourget-Giuliani furono introdotte nel 1861 dal matematico francese Bourget, in relazione ai problemi di astronomia. Sono definite dall'integrale:

J n , k ( z ) = 1 π 0 π ( cos θ ) k cos ( n θ z sin θ ) d θ {\displaystyle J_{n,k}(z)={\frac {1}{\pi }}\int _{0}^{\pi }(\cos \theta )^{k}\cos(n\theta -z\sin \theta )d\theta } dove n Z , k N {\displaystyle n\in \mathbb {Z} ,k\in \mathbb {N} } .

Per k = 0 {\displaystyle k=0} , le funzioni di Bourget-Giuliani si riducono alle funzioni di Bessel:

J n , 0 ( z ) = J n ( z ) {\displaystyle J_{n,0}(z)=J_{n}(z)} .

Nel 1888, il matematico italiano Giuliani dimostrò che le funzioni di Bourget-Guiliani sono soluzione dell'equazione differenziale del quarto ordine:

z 2 d 4 d z 4 J n , k ( z ) + ( 2 k + 5 ) z d 3 d z 3 J n , k ( z ) + [ 2 z 2 + ( k + 2 ) 2 n 2 ] d 2 d z 2 J n , k ( z ) + ( 2 k + 5 ) z d d z J n , k ( z ) + ( z 2 + k + 2 n 2 ) J n , k ( z ) = 0 {\displaystyle z^{2}{\frac {d^{4}}{dz^{4}}}J_{n,k}(z)+(2k+5)z{\frac {d^{3}}{dz^{3}}}J_{n,k}(z)+[2z^{2}+(k+2)^{2}-n^{2}]{\frac {d^{2}}{dz^{2}}}J_{n,k}(z)+(2k+5)z{\frac {d}{dz}}J_{n,k}(z)+(z^{2}+k+2-n^{2})J_{n,k}(z)=0}

La trasformata di Laplace delle funzioni di Bourget-Giuliani fu ottenuta nel 1935 dal matematico francese Humbert. Nel 1938, il matematico americano J. Rosen ha definito le funzioni di Bourget-Guiliani per ogni n , k R {\displaystyle n,k\in \mathbb {R} } a partire dall'equazione di Giuliani.

Bibliografia

  • (FR) J. Bourget Mémoire sur les nombres de Cauchy J. Math. Pures App. 6 p. 33 (1861)
  • G. Giuliani Alcune osservazioni sopra le funzioni sferiche di ordine superiore al seconde e sopra altre funzioni che se ne possono dedurre, Giornale di Mat. (Battaglini) 26 p. 155 (1888).
  • (EN) G. N. Watson The Theory of Bessel functions ch. 10, p. 326 (Cambridge University Press, 1922)
  • (EN) P. Humbert Some new operational representations Proc. Edinburgh Math. Soc. (2) 4, p. 232 (1935)
  • (FR) N. W. Mc Lachlan e P. Humbert Formulaire pour le calcul symbolique coll. Mémorial des sciences mathématiques, fasc. 100, p. 31 (Gauthier-Villars, Parigi, 1950)
  • (EN) J. Rosen Some Generalizations of Bessel Functions[collegamento interrotto] Tohoku Math. J. 45, p. 229 (1939)

Collegamenti esterni

  • (EN) Bourget Functions su MathWorld
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