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[转载]贝塞尔函数及其编程和书籍

(2010-12-15 23:22:58)
标签:

杂谈

分类: 数学
贝塞尔函数及其编程和书籍

 贝塞尔函数(Bessel function,又称柱函数)是一类在各工程领域中有着广泛应用的特殊函数。贝塞尔函数是贝塞尔方程(一个二阶常微分方程)的解。

一般有三类贝塞尔函数

1、第一类贝塞尔函数(Bessel function of the first kind) Jv(x)

2、第二类贝塞尔函数(Bessel function of the second kind),又称诺依曼函数(Neumann function:Yv(x)(Nv(x))

3、第三类贝塞尔函数(Bessel function of the third kind),又称汉克尔函数(Hankel function: H1v(x)H2v(x)

当贝塞尔方程为变形贝塞尔方程(虚宗量贝塞尔方程)时,方程的解一般有两类

1、  变形第一类贝塞尔函数(modified Bessel function of the first kindIv(x)

2、  变形第二类贝塞尔函数(modified Bessel function of the second kindKv(x)

另外应用比较多的函数还有球贝塞尔函数(Spherical Bessel functions)、艾里函数(Airy functions)等等。由于贝塞尔函数的广泛应用,很多软件都提供了现成的函数供用户使用。

Mathematics:提供了比较多的Bessel函数。如:

Bessel 函数
BesselJ    BesselY   BesselI    BesselK
球体 Bessel 函数
Hankel 函数
Airy 函数
AiryAi    AiryAiPrime    AiryBi    AiryBiPrime
Kelvin 函数
Struve 函数
StruveH    StruveL   AngerJ    WeberE
零函数

Matlab:提供了五个函数besseljbesselybesselhbesselibesselk分别对应第一类Bessel函数、第二类Bessel函数、第三类Bessel函数、第一类变形Bessel函数和第二类变形Bessel函数。语法besselj(nu,z)nu为函数的阶次,可以不为整数但必须为实数。z为函数的变量,可以为复数。还有besselj(nu,z,1)语法,可查询帮助。其他函数除了besselh有些不同外,基本类似。至于球函数、Airy函数等可通过这个函数来构造实现。

Excel:提供了四个函数,即: BESSELJBESSELYBESSELIBESSELK

语法:BESSELJ (x,n);其中,x为参数值,n为函数的阶数。如果 n非整数,则截尾取整。即Excel中只能计算整数阶次的Bessel函数。其他函数类似。

 

关于贝塞尔函数的专业书籍有:

中文

[1]刘颖,《圆柱函数》国防工业出版社,1983

[2]奚定平,《贝塞尔函数》高等教育出版社和施普林格出版社,1998.

英文

[3] George Neville WatsonA Treatise on the Theory of Bessel FunctionsCambridge University Press1995(19441922)   最经典的一本书。

[4] BG Korenev Bessel Functions and Their ApplicationsCRC 2002.

[5] Milton Abramowitz, and Irene A. StegunHandbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical TablesDover Publications 1964.

[6] I.S. Gradshteyn, I.M. Ryzhik, A Jeffrey, D ZwillingerTable of integrals, series and products(Seventh Edition) Academic Press 2007.

本文引用地址: http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=318458

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