馬丟函數(法語:Équation de Mathieu)是1868年法國數學家以米里迂·拉·馬丟因研究數學物理所推得的特殊函數,下列馬丟方程的解析解:
馬丟方程有兩個線性無關的解:
- 奇數解
MathieuCE(n, q, x),或記為,
- 偶數解
MathieuSE(n, q, x).或記為
稱為基本解[1]
周期性
馬丟函數 MathieuC(a,q,z) 或 MathieuS(a,q,z) 只有一個是周期為 或 的周期解,另一個不是。
馬丟函數 MathieuC(a,q,z) 和 MathieuS(a,q,z) 兩者都有是周期為 (n≥2)的周期函數。
[1]
正交性
-
-
-
特徵方程
馬丟方程的特徵方程是[1]
對於給定的v,q, 上列特徵方程給出無窮多個a、b解稱為特徵值。
特徵值的展開
馬丟函數體特徵值可展開成級數:[2]
級數展開
馬丟函數ce,se的級數展開[3]
傅立葉展開式
馬丟函數的傅立葉展開:[3]
-
-
-
-
其中係數A,B滿足下列遞歸關係:[3]
關係式
馬丟方程的基本解 滿足下列關係:[3]:
- =
郎斯基行列式:
特例
-
-
-
-
-
-
夫洛開解
馬丟函數中,如果 是一個周期為 的解,並滿足下列條件
,其中 與x 無關,則此解稱為夫洛開解。
- 級數展開
參考文獻
- ^ 1.0 1.1 1.2 王竹溪 郭敦仁 603 引用錯誤:帶有name屬性「W」的
<ref>
標籤用不同內容定義了多次
- ^ Frank p659
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 Frank p660 引用錯誤:帶有name屬性「F」的
<ref>
標籤用不同內容定義了多次
- 王竹溪 郭敦仁 《特殊函數概論》 第十二章 馬丟函數 北京大學出版社 2000
- Frank J Oliver NIST Handbook of Mathematical Functions,Cambridge University PRESS, 2010