تاريخ الرياضيات
الاعداد و نظريتها
تاريخ التحليل
تار يخ الجبر
الهندسة و التبلوجي
الرياضيات في الحضارات المختلفة
العربية
اليونانية
البابلية
الصينية
المايا
المصرية
الهندية
الرياضيات المتقطعة
المنطق
اسس الرياضيات
فلسفة الرياضيات
مواضيع عامة في المنطق
الجبر
الجبر الخطي
الجبر المجرد
الجبر البولياني
مواضيع عامة في الجبر
الضبابية
نظرية المجموعات
نظرية الزمر
نظرية الحلقات والحقول
نظرية الاعداد
نظرية الفئات
حساب المتجهات
المتتاليات-المتسلسلات
المصفوفات و نظريتها
المثلثات
الهندسة
الهندسة المستوية
الهندسة غير المستوية
مواضيع عامة في الهندسة
التفاضل و التكامل
المعادلات التفاضلية و التكاملية
معادلات تفاضلية
معادلات تكاملية
مواضيع عامة في المعادلات
التحليل
التحليل العددي
التحليل العقدي
التحليل الدالي
مواضيع عامة في التحليل
التحليل الحقيقي
التبلوجيا
نظرية الالعاب
الاحتمالات و الاحصاء
نظرية التحكم
بحوث العمليات
نظرية الكم
الشفرات
الرياضيات التطبيقية
نظريات ومبرهنات
علماء الرياضيات
500AD
500-1499
1000to1499
1500to1599
1600to1649
1650to1699
1700to1749
1750to1779
1780to1799
1800to1819
1820to1829
1830to1839
1840to1849
1850to1859
1860to1864
1865to1869
1870to1874
1875to1879
1880to1884
1885to1889
1890to1894
1895to1899
1900to1904
1905to1909
1910to1914
1915to1919
1920to1924
1925to1929
1930to1939
1940to the present
علماء الرياضيات
الرياضيات في العلوم الاخرى
بحوث و اطاريح جامعية
هل تعلم
طرائق التدريس
الرياضيات العامة
نظرية البيان
Airy Functions
المؤلف:
Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.)
المصدر:
"Airy Functions." §10.4 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover
الجزء والصفحة:
...
18-11-2018
726
and
are entire functions.
A generalization of the Airy function was constructed by Hardy.
The Airy function and
functions are plotted above along the real axis.
The and
functions are defined as the two linearly independent solutions to
![]() |
(1) |
(Abramowitz and Stegun 1972, pp. 446-447; illustrated above), written in the form
![]() |
(2) |
where
![]() |
![]() |
![]() |
(3) |
![]() |
![]() |
![]() |
(4) |
where is a confluent hypergeometric limit function. These functions are implemented in the Wolfram Language as AiryAi[z] and AiryBi[z]. Their derivatives are implemented as AiryAiPrime[z] and AiryBiPrime[z].
For the special case , the functions can be written as
![]() |
![]() |
![]() |
(5) |
![]() |
![]() |
![]() |
(6) |
![]() |
![]() |
![]() |
(7) |
where is a modified Bessel function of the first kind and
is a modified Bessel function of the second kind.
![]() |
Plots of in the complex plane are illustrated above.
![]() |
Similarly, plots of appear above.
The Airy function is given by the integral
![]() |
(8) |
and the series
![]() |
![]() |
![]() |
(9) |
![]() |
![]() |
![]() |
(10) |
(Banderier et al. 2000).
For ,
![]() |
![]() |
![]() |
(11) |
![]() |
![]() |
![]() |
(12) |
where is the gamma function. Similarly,
![]() |
![]() |
![]() |
(13) |
![]() |
![]() |
![]() |
(14) |
The asymptotic series of has a different form in different quadrants of the complex plane, a fact known as the stokes phenomenon.
Functions related to the Airy functions have been defined as
![]() |
![]() |
![]() |
(15) |
![]() |
![]() |
![]() |
(16) |
![]() |
![]() |
![]() |
(17) |
![]() |
![]() |
![]() |
(18) |
![]() |
![]() |
![]() |
(19) |
![]() |
![]() |
![]() |
(20) |
where is a generalized hypergeometric function.
Watson (1966, pp. 188-190) gives a slightly more general definition of the Airy function as the solution to the Airy differential equation
![]() |
(21) |
which is finite at the origin, where denotes the derivative
,
, and either sign is permitted. Call these solutions
, then
![]() |
(22) |
![]() |
![]() |
![]() |
(23) |
![]() |
![]() |
![]() |
(24) |
where is a Bessel function of the first kind. Using the identity
![]() |
(25) |
where is a modified Bessel function of the second kind, the second case can be re-expressed
![]() |
![]() |
![]() |
(26) |
![]() |
![]() |
![]() |
(27) |
![]() |
![]() |
![]() |
(28) |
REFERENCES:
Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). "Airy Functions." §10.4 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, pp. 446-452, 1972.
Banderier, C.; Flajolet, P.; Schaeffer, G.; and Soria, M. "Planar Maps and Airy Phenomena." In Automata, Languages and Programming. Proceedings of the 27th International Colloquium (ICALP 2000) held at the University of Geneva, Geneva, July 9-15, 2000 (Ed. U. Montanari, J. D. P. Rolim, and E. Welzl). Berlin: Springer, pp. 388-402, 2000.
Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; and Vetterling, W. T. "Bessel Functions of Fractional Order, Airy Functions, Spherical Bessel Functions." §6.7 in Numerical Recipes in FORTRAN: The Art of Scientific Computing, 2nd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 234-245, 1992.
Sloane, N. J. A. Sequences A096714 and A096715 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."
Spanier, J. and Oldham, K. B. "The Airy Functions Ai() and Bi(
)." Ch. 56 in An Atlas of Functions. Washington, DC: Hemisphere, pp. 555-562, 1987.
Watson, G. N. A Treatise on the Theory of Bessel Functions, 2nd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1966.