Компьютерная алгебра в программе Mathematica 4



              

Функции Эйри



Функции Эйри


Функции Эйри представляют собой независимые решения линейного дифференциального уравнения w"- zw = 0. В Mathematica эти функции представлены следующим набором:

  • AiryAi [z] — возвращает значение функции Эйри Ai(z);
  • AiryAiPrime [ z ] — возвращает значение производной функции Эйри Ai '(z);
  • AiryBi [z] — возвращает значение функции Эйри Bi(z);
  • AiryBiPrime [z] — возвращает производную функции Эйри Bi'(z).
Ниже представлены примеры на вычисление функций Эйри.

Ввод (In) Вывод (Out)
AiryAi [2. +3.*I] 0.00810446 + 0.131178 I
AiryAi[l.] 0.135292
AiryBi [2. +3.*I] -0.396368 - 0.569731 I
AiryBiPrime [2 . +3 . *I] 0.349458 - 1.10533 I
С функциями Эйри связаны многие специальные математические функции. Эта связь проявляется и при выполнении различных математических операций над функциями Эйри:

D[AiryAi[x],х]

AiryAiPrime[x]

Integrate[AiryBi[x],x]

{xGamma[1/3 ] HypergeometricPFQ[{1/3 }, {2/3,4/3}, x3/9]} /{3 31/6 Gamma [ 2/3 ] Gamma [ 5/3 ]}

{ x2Gamma[1/3 ] HypergeometricPFQ[{1/3 }, {2/3,4/3}, x3/9]} /{3 35/6 Gamma [ 4/3 ] Gamma [ 5/3 ]}

Series[AiryBi[x],{x,0,5}]

{1 /31/6xGamma[2/3]}+ {31/6x /Gamma[1/3]}+ {x3 /631/6Gamma[2/3]}+{x4 /435/6Gamma[1/3]}+O[x]6

Графики функций, Эйри представлены на рис. 6.11.

Нетрудно заметить, что при х < 0 они имеют колебательный характер.









Содержание  Назад  Вперед