АСИМПТОТИКА ИНТЕГРАЛОВ, СВЯЗАННЫХ С АППРОКСИМАЦИЕЙ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФУНКЦИЙ БЕССЕЛЯ И ИХ КОМБИНАЦИЙ
УДК 517.15:584
Ключевые слова: асимптотические оценки, формула Стирлинга, преобразования по индексу, функции Бесселевого типа, интегралы Фурье, метод стационарной фазы.
Для цитирования: Яроцкая Л. Д. Асимптотика интегралов, связанных с аппроксимацией мо- дифицированных функций Бесселя и их комбинаций // Труды БГТУ. Сер. 3, Физико-математические науки и информатика. 2021. № 2 (248). С. 11–14. DOI: https://doi.org/10.52065/2520-6141-2021-248-2-11-14.
Аннотация
Проблема асимптотических разложений специальных функций по индексам или параметрам возникает в связи с исследованием некоторых классов индексных интегралов и преобразований по индексу, когда в одной из формул интегрирование осуществляется по параметру (индексу) функции ядра. Наиболее общими ядрами таких преобразований являются функции гипергеомет- рического типа, в частности функции Бесселя и их комбинации. Для таких функций справедливо свойство иметь своим преобразованием Меллина отношение произведений гамма-функций Эй- лера, асимптотика которых в соответствии с формулой Стирлинга известна. В работе представ- лена формула Стирлинга для гамма-функции комплексного аргумента, у которого мнимая часть неограниченно увеличивается, а действительная часть фиксирована. Установлено, что при боль- ших значениях параметра асимптотические оценки модифицированных функций Бесселя мни- мого индекса и их комбинации содержат одинаковые множители независимого аргумента, кото- рые и приводят к интегралам Фурье. Асимптотика интегралов Фурье существенно зависит от диф- ференциальных свойств подынтегральной функции на всей области интегрирования. В настоящей работе применяется метод стационарной фазы при исследовании асимптотики интегралов Фурье при больших значениях параметра. Согласно принципу локализации вычислены вклады в асимп- тотику интеграла от критических точек (стационарных точек фазы) и от границы области инте- грирования.
Список литературы
- Прудников А. П., Брычков Ю. А., Маричев О. И. Интегралы и ряды. Специальные функции. М.: Наука, 1983. 800 с.
- Yakubovich S. B. Index transforms. Singapore: World Scientific Publ., 1996. 252 p.
- Олвер Ф. Асимптотика и специальные функции. М.: Наука, 1990. 528 с.
- Федорюк М. В. Метод перевала. М.: Наука, 1977. 366 с.
- Лебедев Н. Н. Специальные функции и их приложения. М.; Л.: Физматгиз, 1963. 379 с.
- Yakubovich S. B., Saigo M., Gusarevich L. D. Some asymptotic expansions of special functions by their indices // Fukuoka Univ. Sci. Reports. 1995. Vol. 25, no. 1. P. 23–32.
- Яроцкая Л. Д. Асимптотические представления по индексу функций бесселевого типа // Труды БГТУ. Сер. VI, Физ.-мат. науки и информатика. 2004. Вып. XII. С. 18−21.