G-函式

生活百科 2023-01-26 08:57生活百科www.aizhengw.cn

G-函式

在特殊函式中,Meijer G-函式是广义超几何函式的推广,绝大多数的特殊函式都可以用 Meijer G-函式表示出来。

基本介绍

  • 中文名G-函式
  • 外文名Meijer G-function
  • 分类数理科学

定义

其中积分路径C视参数p,q的相对大小而定。上面的积分表达式具有Mellin 逆变换的形式。
Meijer-G函式是上面积分表达式的一个推广,它的定义为
其中积分路径C视参数的相对大小而定。,为了保证至少一条积分路径有定义,要求
在书写 Meijer-G函式时要注意,上标中的第一个参数和下标中的第二个参数对应的是bk,而上标中的第二个参数和下标中的第一个参数对应的是ak
对比上述两式可以得到广义超几何函式和 Meijer-G函式的关係

基本性质

和广义超几何函式一样,如果上下两个向量组在合适的位置有相同的元素,则 Meijer-G函式可以降阶,此处不再赘述。

一般关係式

Meijer-G函式的导函式具有下列性质
注意h可以取任意整数值,取负数时表示不定积分。
另一方面,
上面的式子都可以直接由定义得到。

向量组中两个元素相差整数时的关係式

又有

微分方程

由上面一般关係式一节的讨论知 Meijer-G函式满足下列微分方程,它与广义超几何函式满足的微分方程形式上很类似。
这是一个 max(p,q) 阶的线性微分方程,在z=0 附近的基本解组可以选取为
当p=q时两种取法都可以。
从m,n的取值上就可以看到它们跟广义超几何函式有直接的联繫。事实上的确如此,以第一种情况为例,
等号右边的 Meijer-G函式显然就是广义超几何函式。

特殊情形

因为广义超几何函式是 Meijer-G函式的特殊情形,故所有可以用广义超几何函式表示的特殊函式都可以用 Meijer-G函式表示,,在个别情况下,用 Meijer-G函式有更简单的表示式,例子如诺依曼函式,它可以用超几何函式0F1表示,但表示式仅仅是将(第一类)贝塞尔函式的超几何函式表示式代入其定义式中,含有两个超几何函式。而用 Meijer-G函式就可以直接表示为
一个例子是不完全伽玛函式对参变数的偏导数,它无法用广义超几何函式表出,但可以用 Meijer-G函式表出
事实上,不完全伽玛函式对参变数的高阶偏导数也可以用 Meijer-G函式表出,详见不完全Γ函式一文。
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