де перший доданок правої частини
який сходиться, тому що
отже, другий доданок є теж
Отже, маємо:
З (26), (27), (28) одержуємо шукане асимптотичне подання:
Із цієї формули, переходячи до сполучених величин, знайдемо ще:
Формули (29) і (29`) вірні й для функцій
Висновок асимптотичної формули для Jn(x)
Заміняючи
(з огляду на, що
де
і, заміняючи в першому із цих інтегралів
Тому що
але
Отже, маємо шукане асимптотичне подання беселевої функції першого роду із цілим індексом для більших значень аргументу:
Ця формула показує, що
Зокрема,
Графіки цих функцій зображені ні малюнках 1 і 2.
Розглянемо кілька прикладів рішення рівняння Беселя.
1. Знайти рішення рівняння Беселя при
задовольняючим початковим умовам при
Рішення.
На підставі формули (5') знаходимо одне приватне рішення:
2. Знайти одне з рішень рівняння:
Рішення.
Зробимо заміну
При
При
Рівняння на
Рисунок 1 – Графік функції y=J0 (x)
Рисунок 2 – Графік функції y=J1 (x)
Висновок
Розглянуті усі рішення рівнянь, які можуть бути представлені у вигляді добутку трьох функцій. Складені графіки функцій.
Список літератури
1. Пискунов Н.С. Диференціальне й інтегральне вирахування, навчальний посібник для вузів. – К., 2003
2. Романовський П. І. «Ряди Фур'є. Теорія поля. Аналітичні й спеціальні функції. Перетворення Лапласа», навчальний посібник для вузів. – К., 2004
3. Самарський А.А., Гулін А.В. Чисельні методи. – К., 2003
4. Синіцин О.К., Навроцкий А.А. Алгоритми обчислювальної математики. – К., 2003