المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9764 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Modified Bessel Function of the Second Kind  
  
3506   02:17 مساءً   date: 25-3-2019
Author : Abramowitz, M. and Stegun, I. A.
Book or Source : "Modified Bessel Functions I and K." §9.6 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New...
Page and Part : ...


Read More
Date: 23-5-2019 1357
Date: 19-9-2018 1423
Date: 21-9-2018 1911

Modified Bessel Function of the Second Kind

BesselK

The modified bessel function of the second kind is the function K_n(x) which is one of the solutions to the modified Bessel differential equation. The modified Bessel functions of the second kind are sometimes called the Basset functions, modified Bessel functions of the third kind (Spanier and Oldham 1987, p. 499), or Macdonald functions (Spanier and Oldham 1987, p. 499; Samko et al. 1993, p. 20). The modified Bessel function of the second kind is implemented in the Wolfram Language as BesselK[nuz].

K_n(x) is closely related to the modified Bessel function of the first kind I_n(x) and Hankel function H_n(x),

K_n(x) = 1/2pii^(n+1)H_n^((1))(ix)

(1)

= 1/2pii^(n+1)[J_n(ix)+iN_n(ix)]

(2)

= pi/2(I_(-n)(x)-I_n(x))/(sin(npi))

(3)

(Watson 1966, p. 185). A sum formula for K_n(x) is

 K_n(z)=1/2(1/2z)^(-n)sum_(k=0)^(n-1)((n-k-1)!)/(k!)(-1/4z^2)^k+(-1)^(n+1)ln(1/2z)I_n(z)+(-1)^n1/2(1/2z)^nsum_(k=0)^infty[psi(k+1)+psi(n+k+1)]((1/4z^2)^k)/(k!(n+k)!),

(4)

where psi is the digamma function (Abramowitz and Stegun 1972). An integral formula is

 K_nu(z)=(Gamma(nu+1/2)(2z)^nu)/(sqrt(pi))int_0^infty(costdt)/((t^2+z^2)^(nu+1/2))

(5)

which, for nu=0, simplifies to

 K_0(x)=int_0^inftycos(xsinht)dt=int_0^infty(cos(xt)dt)/(sqrt(t^2+1)).

(6)

Other identities are

 K_n(z)=(sqrt(pi))/((n-1/2)!)(1/2z)^nint_1^inftye^(-zx)(x^2-1)^(n-1/2)dx

(7)

for n>-1/2 and

K_n(z) = sqrt(pi/(2z))(e^(-z))/((n-1/2)!)int_0^inftye^(-t)t^(n-1/2)(1-t/(2z))^(n-1/2)dt

(8)

= sqrt(pi/(2z))(e^(-z))/((n-1/2)!)sum_(r=0)^(infty)((n-1/2)!)/(r!(n-r-1/2)!)(2z)^(-r)int_0^inftye^(-t)t^(n+r-1/2)dt.

(9)

BesselK0ReImBesselK0Contours

The special case of n=0 gives K_0(z) as the integrals

K_0(z) = int_0^inftycos(zsinht)dt

(10)

= int_0^infty(cos(zt))/(sqrt(t^2+1))dt

(11)

(Abramowitz and Stegun 1972, p. 376).


REFERENCES:

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). "Modified Bessel Functions I and K." §9.6 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, pp. 374-377, 1972.

Arfken, G. "Modified Bessel Functions, I_nu(x) and K_nu(x)." §11.5 in Mathematical Methods for Physicists, 3rd ed. Orlando, FL: Academic Press, pp. 610-616, 1985.

Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; and Vetterling, W. T. "Modified Bessel Functions of Integral Order" and "Bessel Functions of Fractional Order, Airy Functions, Spherical Bessel Functions." §6.6 and 6.7 in Numerical Recipes in FORTRAN: The Art of Scientific Computing, 2nd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 229-245, 1992.

Samko, S. G.; Kilbas, A. A.; and Marichev, O. I. Fractional Integrals and Derivatives. Yverdon, Switzerland: Gordon and Breach, p. 20, 1993.

Spanier, J. and Oldham, K. B. "The Basset K_nu(x)." Ch. 51 in An Atlas of Functions. Washington, DC: Hemisphere, pp. 499-507, 1987.

Watson, G. N. A Treatise on the Theory of Bessel Functions, 2nd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1966.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.