ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² написании студСнчСских Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚
АнтистрСссовый сСрвис

ГипСргСомСтричСскоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅

ΠšΡƒΡ€ΡΠΎΠ²Π°ΡΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠΈΠ£Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΠΌΠΎΠ΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

Если ΠΈ — Π½ΡƒΠ»ΡŒ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠ΅ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ число, ряд обрываСтся Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΌ числС Ρ‡Π»Π΅Π½ΠΎΠ², ΠΈ ΡΡƒΠΌΠΌΠ° Π΅Π³ΠΎ прСдставляСт собой ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠ½ΠΎΠΌ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ z. Π—Π° ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ этого случая, радиус сходимости гипСргСомСтричСского ряда равняСтся Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅, Π² Ρ‡Π΅ΠΌ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΡƒΠ±Π΅Π΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΏΡ€ΠΈΠ·Π½Π°ΠΊΠ° сходимости Π”Π°Π»Π°ΠΌΠ±Π΅Ρ€Π°: полагая. Для z ΠΏΡ€ΠΈΠ½Π°Π΄Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰ΠΈΡ… области, (R — ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ большоС, ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΌΠ°Π»Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅… Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Ρ‘ >

ГипСргСомСтричСскоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚, курсовая, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ)

ΠœΠΈΠ½ΠΈΡΡ‚Π΅Ρ€ΡΡ‚Π²ΠΎ образования Π Π€ Π’ΡƒΠ»ΡŒΡΠΊΠΈΠΉ государствСнный пСдагогичСский унивСрситСт ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π›. Н. Волстого ΠΊΠ°Ρ„Π΅Π΄Ρ€Π° матСматичСского Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° ΠšΡƒΡ€ΡΠΎΠ²Π°Ρ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΏΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΠΊΠ΅

" ГипСргСомСтричСскоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅"

Π’Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΠ»Π°:

студСнтка Ρ„-Ρ‚Π° МиМ, Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΡ‹ 3 Π’, ΠšΡƒΡ€ΠΊΠΎΠ²Π° Π”.Н.

ΠŸΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΠ»Π°:

ИсаСва Π“. Π .

Π’ΡƒΠ»Π°-2006

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅

1. ГипСргСомСтричСскоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅

1.1 ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ гипСргСомСтричСского ряда. ГипСргСомСтричСская функция

1.2 Бвойства гипСргСомСтричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ

1.3 ГипСргСомСтричСскоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅

2. ΠŸΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π³ΠΈΠΏΠ΅Ρ€Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ

3. ВыроТдСнная функция

4. Π”ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ для Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ гипСргСомСтричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ. ВыроТдСнная гипСргСомСтричСская функция Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€ΠΎΠ΄Π°

5. ΠŸΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ гипСргСомСтричСскиС Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π›ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°

Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅

Π’ ΡΠ²ΡΠ·ΠΈ с ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΈΠΌ Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΡ‚ΠΈΠ΅ΠΌ числСнных ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΠΈ Π²ΠΎΠ·Ρ€Π°ΡΡ‚Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ€ΠΎΠ»ΠΈ числСнного экспСримСнта Π² Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΎΠΉ стСпСни повысился интСрСс ΠΊ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ функциям. Π­Ρ‚ΠΎ связано с Π΄Π²ΡƒΠΌΡ ΠΎΠ±ΡΡ‚ΠΎΡΡ‚Π΅Π»ΡŒΡΡ‚Π²Π°ΠΌΠΈ. Π’ΠΎ-ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Ρ…, ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ΅ матСматичСской ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ физичСского явлСния для выяснСния ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ€ΠΎΠ»ΠΈ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… эффСктов ΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Ρƒ часто приходится ΡƒΠΏΡ€ΠΎΡ‰Π°Ρ‚ΡŒ для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠΉ аналитичСской Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅. Π’ΠΎ-Π²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ…, ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ слоТных Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ Π½Π° Π­Π’Πœ ΡƒΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡƒΠΏΡ€ΠΎΡ‰Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ для Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π° Π½Π°Π΄Π΅ΠΆΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΡΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π°Π»Π³ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΠΌΠΎΠ². ΠžΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ€Π΅Π΄ΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ этом ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π°ΠΌΠΈ, приводящими ΠΊ ΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½Ρ‹ΠΌ функциям. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Π·Π½Π°Π½ΠΈΠ΅ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ для понимания ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Ρ… вопросов тСорСтичСской ΠΈ ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ичСской Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ.

НаиболСС часто употрСбляСмыми функциями ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ матСматичСской Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ: классичСскиС ΠΎΡ€Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠ½ΠΎΠΌΡ‹ (ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠ½ΠΎΠΌΡ‹ Π―ΠΊΠΎΠ±ΠΈ, Π›Π°Π³Π΅Ρ€Ρ€Π°, Π­Ρ€ΠΌΠΈΡ‚Π°), цилиндричСскиС, сфСричСскиС ΠΈ Π³ΠΈΠΏΠ΅Ρ€Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚ричСскиС. Π’Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ этих Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ ΠΈ ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΡΠΌ посвящСн Ρ†Π΅Π»Ρ‹ΠΉ ряд исслСдований. ГипСргСомСтричСскиС Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π°Ρ… матСматичСского Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π°, Π² Ρ‡Π°ΡΡ‚ности, ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ рассмотрСнии Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ. Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ гипСргСомСтричСских Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ сфСричСскиС, эллиптичСскиС, Π½ΠΎ ΠΈ Ρ€ΡΠ΄ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ…, Π² Ρ‚ΠΎΠΌ числС ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½Ρ‹Π΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ. Π’ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ гипСргСомСтричСского ряда ΠΈ Π³ΠΈΠΏΠ΅Ρ€Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚ричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, доказываСтся, ΠΈ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ΡΡ‚ся Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ элСмСнтарныС свойства гипСргСомСтричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ, прСдставлСниС Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π³ΠΈΠΏΠ΅Ρ€Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ, выроТдСнная функция 1 ΠΈ 2 Ρ€ΠΎΠ΄Π°, Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ для Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ гипСргСомСтричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΈ Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»Ρ‹, прСдставлСниС Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ гипСргСомСтричСскиС Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ.

1. ГипСргСомСтричСскоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅

1.1 ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ гипСргСомСтричСского ряда ГипСргСомСтричСским рядом называСтся стСпСнной ряд Π²ΠΈΠ΄Π°

Π³Π΄Π΅ z — комплСксная пСрСмСнная,, , — ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ Π»ΡŽΠ±Ρ‹Π΅ вСщСствСнныС ΠΈΠ»ΠΈ комплСксныС значСния (0,-1,-2,…), ΠΈ ΡΠΈΠΌΠ²ΠΎΠ» ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ = =1

Если ΠΈ — Π½ΡƒΠ»ΡŒ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠ΅ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ число, ряд обрываСтся Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΌ числС Ρ‡Π»Π΅Π½ΠΎΠ², ΠΈ ΡΡƒΠΌΠΌΠ° Π΅Π³ΠΎ прСдставляСт собой ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠ½ΠΎΠΌ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ z. Π—Π° ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ этого случая, радиус сходимости гипСргСомСтричСского ряда равняСтся Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅, Π² Ρ‡Π΅ΠΌ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΡƒΠ±Π΅Π΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΏΡ€ΠΈΠ·Π½Π°ΠΊΠ° сходимости Π”Π°Π»Π°ΠΌΠ±Π΅Ρ€Π°: полагая

zk

ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ

=,

ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° k, поэтому гипСргСомСтричСский ряд сходится ΠΏΡ€ΠΈ <1 ΠΈ Ρ€Π°ΡΡ…одится ΠΏΡ€ΠΈ >1.

Π‘ΡƒΠΌΠΌΠ° ряда

F (,,, z) =, <1 (1.1)

называСтся гипСргСомСтричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ.

Π”Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ гипСргСомСтричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ³ΠΎΠ΄Π½ΠΎ лишь для Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ z, ΠΏΡ€ΠΈΠ½Π°Π΄Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰ΠΈΡ… ΠΊΡ€ΡƒΠ³Ρƒ сходимости, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ Π² Π΄Π°Π»ΡŒΠ½Π΅ΠΉΡˆΠ΅ΠΌ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сущСствуСт функция комплСксного ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ z, рСгулярная Π² ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΠΈ с Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅Π·ΠΎΠΌ (1,) которая ΠΏΡ€ΠΈ <1 совпадаСт с F (,,, z). Π­Ρ‚Π° функция являСтся аналитичСским ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ F (,,, z) Π² Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅Π·Π°Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ся Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΆΠ΅ символом.

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ аналитичСскоС ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠΌ сначала Ρ‡Ρ‚ΠΎ R ()>R ()>0 ΠΈ Π²ΠΎΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡΡ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ прСдставлСниСм

(1.2)

k=0,1,2,.

ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡ (1.2) Π² (1.1) Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ

F (,,, z) = = =,

ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ измСнСния порядка интСгрирования ΠΈ ΡΡƒΠΌΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΈΠ· Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠΉ сходимости.

Π”Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΏΡ€ΠΈ R ()>R () >0 ΠΈ <1

=

= F (, R (), R (),)

На ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ извСстного биноминального разлоТСния

=(1-tz)-a(1.3)

0t1,<1

поэтому для F (,,, z) получаСтся прСдставлСниС

F (,,, z)= (1.4)

R ()>R () >0 ΠΈ <1

ПокаТСм, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π» Π² ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ части послСднСго равСнства сохраняСт смысл ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚авляСт Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΡΡ€Π½ΡƒΡŽ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ комплСксного ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ z Π² ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΠΈ с Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅Π·ΠΎΠΌ (1,).

Для z ΠΏΡ€ΠΈΠ½Π°Π΄Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰ΠΈΡ… области, (R — ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ большоС, ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΌΠ°Π»Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ числа), ΠΈ 0 < t < 1 ΠΏΠΎΠ΄Ρ‹Π½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π΅ΡΡ‚ΡŒ рСгулярная функция z ΠΈ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½Π°Ρ функция t; поэтому достаточно ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π» сходится Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π² Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ области. Π”ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΡ‚Π²ΠΎ слСдуСт ΠΈΠ· ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠΈ

(М — вСрхняя Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Π° модуля Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ (1-tz)-a, Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠΉ Π² Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ области, , 0t 1), которая ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, ΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»Π° Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΌΠ°ΠΆΠΎΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ R ()>R () >0 ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π» сходится.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, условиС <1 Π² (1.4) ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚Π±Ρ€ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΎ, ΠΈ ΠΈΡΠΊΠΎΠΌΠΎΠ΅ аналитичСскоС ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ гипСргСомСтричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π² Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅Π·Π°Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ даСтся Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ

F (,,, z)= (1.5)

R ()>R () >0;

Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ значСния, аналитичСскоС ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ F (,,, z) ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ с Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ (1,) ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΎ Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»Π°, ΠΊ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ суммированиС ряда (1.1) с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π²Ρ‹Ρ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠ².

Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ элСмСнтарный ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ продолТСния, Π½Π΅ Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π² ΡΠ²Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ аналитичСскоС Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ гипСргСомСтричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ Ρ€Π΅ΠΊΡƒΡ€Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ (1.6)

F (,,, z) = +

ΡΠΏΡ€Π°Π²Π΅Π΄Π»ΠΈΠ²ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ установлСна подстановкой Π² Π½Π΅Π³ΠΎ ряда (1.1). ПослС подстановки ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹Ρ… Ρ‡Π»Π΅Π½ΠΎΠ² коэффициСнт ΠΏΡ€ΠΈ zk Π² ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ части (1.6) Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚

± = ={—}= =(

ΠŸΡƒΡ‚Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ²Ρ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ примСнСния этого тоТдСства ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ F (,,, z) с ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ (0,-1,-2,…) Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ суммы

F (,,, z)= F (+s, +p, +2p, z) (1.7)

Π³Π΄Π΅ Ρ€ — Ρ†Π΅Π»ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ число (,,, z) — ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠ½ΠΎΠΌ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ z. Если Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ число Ρ€ Π΄ΠΎΡΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ большим, Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ R ()>-p ΠΈ R (-)>-p, Ρ‚ΠΎ Π°Π½Π°Π»ΠΈΡ‚ичСскоС ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ F (+s, +p, +2p, z) ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΎ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ (1.5). ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ выраТСния Π² (1.7) ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ, Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΡΡ€Π½ΡƒΡŽ Π² ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΠΈ с Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅Π·ΠΎΠΌ (1,), которая ΠΏΡ€ΠΈ <1 совпадаСт с ΡΡƒΠΌΠΌΠΎΠΉ гипСргСомСтричСского ряда (1.1) ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, являСтся искомым аналитичСским ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ.

ГипСргСомСтричСская функция F (,,, z) ΠΈΠ³Ρ€Π°Π΅Ρ‚ Π²Π°ΠΆΠ½ΡƒΡŽ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ Π² Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π΅ ΠΈ Π΅Π³ΠΎ прилоТСниях.

Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅

этой Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… интСрСсных ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌ тСорСтичСского ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π°Π΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π°, ΠΊ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ, Π² Ρ‡Π°ΡΡ‚ности, относится Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ отобраТСния Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊΠ°, ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΡΠ΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈΡΡ прямыми ΠΈΠ»ΠΈ Π΄ΡƒΠ³Π°ΠΌΠΈ окруТностСй, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ Π΄Π°Π»Π΅Π΅.

Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΎΠ΅ число ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ F (,,, z), Ρ‡Ρ‚ΠΎ позволяСт Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΡŽ этих Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ ΠΊΠ°ΠΊ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ случаи ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ, Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π² Π½Π°ΡΡ‚оящСм ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚Π΅.

1.2 Π­Π»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½Ρ‹Π΅ свойства гипСргСомСтричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π’ Π½Π°ΡΡ‚оящСм Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅ ΠΌΡ‹ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΠΌ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ свойства гипСргСомСтричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ нСпосрСдствСнно Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‚ ΠΈΠ· Π΅Π΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ряда (1.1).

1. ΠŸΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ Π²ΠΎ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‡Π»Π΅Π½Ρ‹ ряда Π½Π΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ся ΠΏΡ€ΠΈ пСрСстановкС ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ симмСтрии

F (,,, z)= F (, z), (2.1)

2. ДиффСрСнцируя рассматриваСмый ряд ΠΏΠΎΡ‡Π»Π΅Π½Π½ΠΎ, Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ

F (,,, z)===

== F (+1, +1, +1,z)

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, F (,,, z)= F (+1, +1, +1,z) (2.2)

3. ΠŸΠΎΠ²Ρ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ этой Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ΡΡ‚Π²Π°ΠΌ

F (,,, z)= F (+m, +m, +m, z) (2.3)

m=1,2,…

ПолоТим Π² Π΄Π°Π»ΡŒΠ½Π΅ΠΉΡˆΠ΅ΠΌ для сокращСния записи

F (,,, z)= F,

F (1,,, z)= F (1),

F (, 1,, z)= F (1),

F (,, 1, z)= F (1).

Π€ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ F (1), F (1), F (1) Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ смСТными с F.

4. ΠœΡ‹ ΠΏΠΎΠΊΠ°ΠΆΠ΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ F ΠΈ Π»ΡŽΠ±Ρ‹Π΅ Π΄Π²Π΅ смСТныС Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ связаны ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ собой Ρ€Π΅ΠΊΡƒΡ€Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ с ΠΊΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°ΠΌΠΈ, ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈΡΡ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ функциями ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ z. Π’ ΠΊΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅ основных ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΉ этого Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Ρ‹ равСнства (2.4), (2.5), (2.6) соотвСтствСнно.

(—)F+(1-z)F (+1)-(-)F (-1)=0,

(—1)F+F (+1)-(- 1) F (-1)=0,

(1-z)F-F (-1)+(-)F (+1)=0.

ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡ ряд (1.1) Π² (2.4) ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ (2.4)

(—)F+(1-z)F (+1)-(-)F (-1)=

=(—)+(1-z)-(;

) =

={(—)±(-);

}zk=

={(—)(+k-1)+(+k)(+k-1)-(-)(-1) — ——

(-k-1)k} zk=0,

Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ

z==

=(+1)…(+k-1)

=(+1)…(+k-1)(+k)

=(-1) (+1)…(+k-2)

=(+1)…(+k-2)

= (+1)…(+k-2) (+k-1)

=(-1) (+1)…(+k-3)

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ (2.5) ΠΈ (2.6) Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ способом:

(—)F+ F (+1)-(- 1) F (-1)=

={ (—1) + -(- 1) =

={—1 ++ k-(+k-1)}zk=0,

(1-z)F-F (-1)+(-)zF (+1)=

={ — +(-)}zk

={(+ k -1)(+ k-1) — (+ k -1)k-(-1)(+ k-1)

+(-)k}zk=0,

Из (2.4)-(2.6) ΠΈ ΡΠ²ΠΎΠΉΡΡ‚Π²Π° симмСтрии (2.1) слСдуСт Ρ‚Ρ€ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… равСнства:

(—)F+ (1-z)F (+1)-(-)F (-1)=0, (2.7)

(—1)F+ F (-1)-(- 1) F (-1)=0, (2.8)

(1-z)F-F (-1)+(-)zF (+1)=0. (2.9)

(—)F+ (1-z)F (+1)-(-)F (-1)=

={(—)+—(;

)} zk =

={(—)(+k-1)+(+ k -1)(+k)-(+k-1)k -(-)(;

1)}zk=0,

(—1)F+ F (-1)-(- 1) F (-1)=

={(—1) + -(- 1) } zk =

={—1+(+ k) — (+k-1)}zk=0,

(1-z)F-F (-1)+(-)zF (+1)=

={- - +(-)} zk

={(+k-1)(+k-1)-k (+k-1) — (+k-1)(-1)+k

(-)}zk=0.

ΠžΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ€Π΅ΠΊΡƒΡ€Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ· (2.4) — (2.9) ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠΈΠ· ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ» ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ смСТной Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ. НапримСр, комбинируя (2.5) ΠΈ (2.8) ΠΈΠ»ΠΈ (2.6) ΠΈ (2.9) ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ

(-)F-F (+1)+F (+1)=0 (2.10)

(-)(1-z)F+(-)F (-1)-(-)F (-1)=0 (2.11)

ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ Π΄Π°Π»Π΅Π΅

(-)F-F (+1)+F (+1)=

={(-)++} zk=

={— (+k)+ (+k)} zk =0.

(-)(1-z)F+(-)F (-1)-(-)F (-1)=

={(-)-(-)+(-)-(;

)} zk=

={(-)(+k-1)(+k-1)-(-)(+k-1)k+(-)(-1)(+k-1);

(-)(+k-1)(-1)}zk=0.

ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ распространСнных Ρ€Π΅ΠΊΡƒΡ€Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ, ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π³ΠΈΠΏΠ΅Ρ€Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ Π²ΠΈΠ΄Π° F (,,, z) с ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ — Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€ΠΎΠΉ родствСнных Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ Π²ΠΈΠ΄Π° F (+1, +m, +n, z), Π³Π΄Π΅ l, m, n — ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ†Π΅Π»Ρ‹Π΅ числа.

ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΠΌΠΈ Ρ€Π΅ΠΊΡƒΡ€Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡΠΌΠΈ этого Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ

F (,,, z)-F (,, -1,z)= F (+1, +1, +1,z) (2.12)

F (, +1,, z) — F (,,, z)= F (+1, +1, +1,z) (2.13)

F (, +1, +1,z) — F (,,, z)= F (+1, +1, +2,z) (2.14)

F (-1, +1,, z) — F (,,, z)= F (, +1, +1,z) (2.15)

К Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ классу относятся Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ равСнство (1.6)

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ (2.12) ΠΈ (2.15) Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ подстановкой Π² Π½ΠΈΡ… ряда (1.1) ΠΈΠ»ΠΈ выводятся Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ ΡƒΠΆΠ΅ извСстных Ρ€Π΅ΠΊΡƒΡ€Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΉ для смСТных Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ.

1.3 ГипСргСомСтричСскоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π—Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ гипСргСомСтричСская функция u= F (,,, z) являСтся ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΠΎΠΌ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ уравнСния

z (1-z) +[ -(++1)] -u=0 (2.16)

рСгулярным Π² ΠΎΠΊΡ€Π΅ΡΡ‚ности Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ z=0.

Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (2.16) называСтся гипСргСомСтричСским ΠΈ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚, ΠΊΠ°ΠΊ частныС случаи, ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ уравнСния, Π²ΡΡ‚Ρ€Π΅Ρ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ Π² ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΡΡ….

Если привСсти это ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊ ΡΡ‚Π°Π½Π΄Π°Ρ€Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΠ² Π΅Π³ΠΎ Π½Π° ΠΊΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ, Ρ‚ΠΎ ΠΊΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ уравнСния Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ рСгулярными функциями ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ z Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΠΈ 0<<1 <1, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ z=0 полюс ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ порядка ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΠ±Ρ‹ΠΊΠ½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ, Π² Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², , .

Из ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ случаС рассматриваСмоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ частноС Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΈΠ΄Π°

u=zs zk (2.17)

Π³Π΄Π΅ s — Π½Π°Π΄Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰Π΅Π΅ Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ число, 0, стСпСнной ряд сходится ΠΏΡ€ΠΈ <1

u= zk+s

= (k+s)zk+s-1

=(k+s)(k+s-1)zk+s-2

ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡ (2.17) Π² ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (2.16) Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ

z (1-z) (zk+s+[ -(++1)z] (zk+s— zk+s=0,

z (1-z)(zk+s-1(k+s)(k+s-1))+[-(++1)z](zk+s-1(k+s));

zk+s=

=(zk+s-1(k+s)(k+s-1))-(zk+s(k+s)(k+s-1))+(zk+s-1(k+s));

— zk+s(++1)(k+s)) — zk+s=

= zk+s-1(k+s)(k+s-1+) — zk+s(s+k+)(s+k+)=0,

ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° для опрСдСлСния показатСля s ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ся систСма ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ

s (s-1-)=0,

(s+k)(s+k-1+) — (s+k-1+)(s+k-1+)=0,

k=1,2,…,

ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ΅ ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π΄Π°Π΅Ρ‚ s=0 ΠΈΠ»ΠΈ s=1;

1) ΠŸΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ 0,-1,-2,… ΠΈ Π²Ρ‹Π±Π΅Ρ€Π΅ΠΌ s=0

Π’ΠΎΠ³Π΄Π° для вычислСния коэффициСнтов ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ Ρ€Π΅ΠΊΠΊΡƒΡ€Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅

= k=1,2,…,

ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π°, Ссли ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΡΡ‚ΡŒ =1, слСдуСт

= k=0,1,2,…,

Π³Π΄Π΅ для сокращСния записи Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΎ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅

=(+1)…(+k-1),

=1, k=1,2,…,

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ΅ частноС Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ уравнСния (2.16) ΠΏΡ€ΠΈ 0,-1,-2,… Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚

u== F (,,, z)= zk, <1 (2.18)

2) Аналогично, выбирая s=1- ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ 2,3,4,…

= k=1,2,…,

ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π°, Ссли Π²Π·ΡΡ‚ΡŒ =1 Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ

=

k=0,1,2,…,

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΡ€ΠΈ 2,3,4,… ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (2.16) ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ частноС Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅

u== =F (1-+, 1-+, 2-, z), (2.19)

<1,

3) Если Π½Π΅ ΡΠ²Π»ΡΠ΅Ρ‚ся Ρ†Π΅Π»Ρ‹ΠΌ числом (0,1, 2,…), Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±Π° Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ (2.18−2.19) ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΠΈ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ нСзависимы ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ собой, Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ уравнСния (2.17) ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ прСдставлСно Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅

u=A F (,,, z)+B F (1-+, 1-+, 2-, z), (2.20)

Π³Π΄Π΅, А ΠΈ Π’ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ постоянныС <1,

2. ΠŸΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π³ΠΈΠΏΠ΅Ρ€Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ГипСргСомСтричСская функция F (,,, z) приводится ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠ½ΠΎΠΌΡƒ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° =0,-1,-2,… ΠΈΠ»ΠΈ =0,-1,-2. НапримСр,

F (, 0,, z)= zk==1,

Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ

=0(0+1)(0+2)…(0+k-1)=0.

F (, -2,, z)= zk= z0+z+ z2 =

=1−2z+z2,

Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ

=1, =-2,

=(-2)(-1)=2, =(-2)(-1)0=0, =(-2)(-1)01=0

ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ Π΄Π°Π»Π΅Π΅.

ΠŸΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅

F (,,, z)=(1-z F (-,-,, z)

-=0=

ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ гипСргСомСтричСская функция ΠΏΡ€ΠΈ -=0,-1,-2,… ΠΈΠ»ΠΈ -=0,-1,-2,… выраТаСтся Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· алгСбраичСскиС Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ. Π’ Ρ‡Π°ΡΡ‚ности,

F (,,, z)= (1-z, (3.1)

ΠŸΡ€ΠΈΠ΄Π°Π²Π°Ρ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌ, ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ значСния, Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ

(1-z)v= F (-v, 1, 1, z)

(1-z= F (, 1, 1, z) (3.2)

(1-z)n= F (-n,,, z)

n=0,1,2,…

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ прСдставлСниС логарифмичСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, Π²ΠΎΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡΡ Ρ€Π°Π·Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ

ln (1-z)= - =-z <1

ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° слСдуСт

ln (1-z)=-zF (1,1,2,z). (3.3)

Аналогичным ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ выводятся Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ для ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ:

arctg z=zF (, 1, ,-z2) (3.4)

arcsin z=zF (,, z2)

arctg z=(-1)k=z=z=

=z=z =z=zF (, 1, ,;

z2),

Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ =1*2*…*k=k!

arcsin z=z+=z[1+]=

=z[1+]=z[1+]=z[1+] =

=z[1+]=z[1+= zF (,, z2).

3. ВыроТдСнная гипСргСомСтричСская функция Наряду с Π³ΠΈΠΏΠ΅Ρ€Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚ричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ F (, z), Π²Π°ΠΆΠ½ΡƒΡŽ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ Π² Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ ΠΈΠ³Ρ€Π°Π΅Ρ‚ Ρ‚Π°ΠΊ называСмая выроТдСнная гипСргСомСтричСская функция F (,, z).

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ эту Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ, Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ стСпСнной ряд

Π³Π΄Π΅ z — комплСксноС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅, ΠΈ — ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ Π»ΡŽΠ±Ρ‹Π΅ вСщСствСнныС ΠΈΠ»ΠΈ комплСксныС значСния, ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ =0,-1,-2,… ΠΈ ΡΠΈΠΌΠ²ΠΎΠ» ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ

= =1

сходится ΠΏΡ€ΠΈ Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… z.

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ, Ссли ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ Ρ‡Π»Π΅Π½ ряда, Ρ‚ΠΎ

=0, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° k.

ВыроТдСнная гипСргСомСтричСская функция F (,, z) опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ сумма рассматриваСмого ряда

F (,, z)=, 0,-1,-2,…, < (4.1)

Из Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ опрСдСлСния Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ F (,, z) функция комплСксного ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ z.

Если ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ

f (,, z)= F (,, z)=, (4.2)

Ρ‚ΠΎ f (,, z) ΠΏΡ€ΠΈ фиксированном z Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΉ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΎΡ‚ ΠΈ. Π”Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‡Π»Π΅Π½Ρ‹ ряда (6.2) ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ†Π΅Π»Ρ‹ΠΌΠΈ функциями этих ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ…, ΠΈ Ρ€ΡΠ΄ сходится Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΠΈ

Полагая, ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ для достаточно Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… k

=

ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ z Ρ„ункция F (,, z)

прСдставляСт Ρ†Π΅Π»ΡƒΡŽ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌΠΎΡ€Ρ„Π½ΡƒΡŽ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ с ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ‹ΠΌΠΈ полюсами Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°Ρ… =0,-1,-2,…

Ѐункция F (, z) вСсьма часто встрСчаСтся Π² Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π΅, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ Π³Π»Π°Π²Π½ΠΎΠ΅ Π΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ состоит Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ Π΅Π΅ Ρ‡Π°ΡΡ‚Π½Ρ‹Π΅ случаи, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ ΠΎΠ±Π»Π΅Π³Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ построСниС Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ этих Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ΄Π°Π΅Ρ‚ Π΅ΠΉ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€.

Бвязь Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ F (, z) с Π³ΠΈΠΏΠ΅Ρ€Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚ричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ даСтся ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ

F (, z)=lim F (,). (4.3)

Из ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡ Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ гипСргСомСтричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ нСпосрСдствСнно Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‚ равСнства

F (, z)= F (+1,+1,z) (4.4)

F (, z)= F (+m,+m, z) m=1,2,… (4.5)

ΠΈ Ρ€Π΅ΠΊΡƒΡ€Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ

(—1)F+F (+1)-(-1)F (-1)=0 (4.6)

F-F (-1)-zF (+1)=0 (4.7)

(-1+z)F+(-)F (-1)-(-1)F (-1)=0 (4.8)

(+z)F-F (+1)-(-)zF (+1)=0 (4.9)

(-)F (-1)+(2-+z)F-F (+1)=0 (4.10)

(-1)F (-1) — (-1+z)F+(-)zF (+1)=0 (4.11)

ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ F F (, z) с Π΄Π²ΡƒΠΌΡ Π»ΡŽΠ±Ρ‹ΠΌΠΈ смСТными функциями

F (1) F (1,z) ΠΈ F (1) F (, 1, z)

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ (4.6) ΠΈ (4.7) Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ подстановки ряда (4.1) ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ€Π΅ΠΊΡƒΡ€Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ простых алгСбраичСских ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ.

(—1)F+F (+1)-(-1)F (-1)=

={(—1) + -(-1) }zk=

={—1+(+k) — (+k-1)} zk=

= {—1++k- -k+1)} zk=0

F-F (-1)-zF (+1)=

={—} zk=

={(+k-1)-(-1)-k} zk=

= {+k——k} zk=0.

ΠŸΠΎΠ²Ρ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π΅ΠΊΡƒΡ€Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ» ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡΠΌ, ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ F (, z) с Ρ€ΠΎΠ΄ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ функциями F (+m,+n, z), Π³Π΄Π΅ m, nΠ·Π°Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Ρ†Π΅Π»Ρ‹Π΅ числа. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹Ρ… ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡΠ»ΡƒΠΆΠΈΡ‚ΡŒ равСнства:

F (, z) = F (+1,z) — F (+1,+1,z) (4.12)

F (, z)= F (,+1,z) + F (+1,+1,z) (4.13)

4. Π”ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ для Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ гипСргСомСтричСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ. ВыроТдСнная гипСргСомСтричСская функция Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€ΠΎΠ΄Π°

ПокаТСм, Ρ‡Ρ‚ΠΎ выроТдСнная гипСргСомСтричСская функция являСтся частным Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ уравнСния

z +(-z) — u=0, (5.1)

Π³Π΄Π΅ 0,-1,-2,…

u= F (, z)= zk

=zk-1

=zk-2

Π”Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, обозначая Π»Π΅Π²ΡƒΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ уравнСния l (u) ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ³Π°Ρ u= = F (, z), ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ

l () = zk-2+(-z) zk-1— zk=

=[-]+ [k±k-]0.

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ΅ нСзависимоС Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ рассматриваСмого уравнСния, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ, ΠΈ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΠΌ подстановку .

Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (5.1) прСобразуСтся Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° Π² ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ Π²ΠΈΠ΄Π°

z +(-z) -=0

с Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ значСниями ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² =1+, =2-. ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ 2,3,… функция Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ являСтся Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ уравнСния (5.1).

Если 0, 1, 2,… ΠΎΠ±Π° Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ () ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ смысл ΠΈ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ нСзависимы ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ собой, поэтому ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π» уравнСния (5.1) ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ прСдставлСн Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅

u= F (, z)+B F (1±, 2-, z) (ΠΏΡ€ΠΈ =1 u=) (5.2)

0, 1, 2,…

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»Π° Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅, ΠΏΡ€ΠΈΠ³ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ для Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ (ΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅ =0,-1,-2,…), ΡƒΠ΄ΠΎΠ±Π½Π» ввСсти Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ Π³ΠΈΠΏΠ΅Ρ€Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€ΠΎΠ΄Π°

G, z)= F (, z)+ F (1±, 2-, z) (5.3)

0, 1, 2,…

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° (5.3) опрСдСляСт Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ G, z) для Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ…, ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΎΡ‚ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠ³ΠΎ числа. ПокаТСм, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ n+1 (n=0,1,2,…) правая Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ (5.3) ΡΡ‚Ρ€Π΅ΠΌΠΈΡ‚ΡŒΡΡ ΠΊ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρƒ. Для Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΡ‚Π²Π° Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠΌ гипСргСомСтричСскиС Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ рядами ΠΈ Π²ΠΎΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡΡ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π“-Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ (5.4)

G, z)= [-]=

=()

ΠœΡ‹ ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ

==

n=0,1,2,…

===

=,

поэтому Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π² ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ части (5.4) ΠΏΡ€ΠΈ n+1 ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²ΠΈΠ΄ ΠΈ ΡΡ‚рСмится ΠΊ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρƒ, Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½Π°ΠΉΠ΄Π΅Π½ΠΎ ΠΏΠΎ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Ρƒ Лопиталя. Π’ ΡΠΎΠΎΡ‚вСтствии с ΡΡ‚ΠΈΠΌ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠΌ

G (, z)= G, z)= (-1)n+1[] (5.5)

n=0,1,2,…

Π’Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΠ² вычислСния, Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ:

=[],

=[]+

+,

ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° для G (, n+1,z) получаСтся явноС Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ ряда (5.6)

G (, n+1,z)= []+

+ ,

n=0,1,2,…, 0,-1,-2,… ,

Π—Π΄Π΅ΡΡŒ — логарифмичСская производная Π“-функция, ΠΈ Π΄Π»Ρ случая n=0 пустая сумма принимаСтся Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ 0.

Если =-m (m=0,1,2,…), Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ n+1 (n=0,1,2…) Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ (5.3) ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ

G (-m, n+1,z)= F (-m, n+1,z), (5.7)

m=0,1,2,…, n=0,1,2,…

Из (5.3) нСпосрСдствСнно слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ выроТдСнная гипСргСомСтричСская функция Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€ΠΎΠ΄Π° удовлСтворяСт Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ

G (, z)= G (-+1,2-, z), (5.8)

На ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ этой Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ G (, z) ΠΏΡ€ΠΈ, Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΡƒ Π½ΡƒΠ»ΡŽ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌΡƒ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ числу, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΠΈ равСнства

G (, 1-n, z)= G (, z)= zn G (+n, n+1,z) (5.9)

n=1,2,… ,

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, функция ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ смысл ΠΏΡ€ΠΈ Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… значСниях Π΅Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ². Из Π΄ΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ опрСдСлСния Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ G (, z) рСгулярная функция ΠΎΡ‚ z Π² ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΠΈ с Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅Π·ΠΎΠΌ (-, 0) ΠΈ Ρ†Π΅Π»Π°Ρ функция ΠΈ .

ПокаТСм, Ρ‡Ρ‚ΠΎ функция G (, z) являСтся Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ уравнСния (5.1).

ΠŸΡ€ΠΈ 0, 1, 2,… Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΡ‚Π²ΠΎ слСдуСт нСпосрСдствСнно ΠΈΠ· (5.3). Для Ρ†Π΅Π»Ρ‹Ρ… Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ обоснован ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ примСнСния ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ° аналитичСского продолТСния.

Если 0, 1, 2,… ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»Ρ‹ F (, z) ΠΈ G (, z) Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ нСзависимы ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ собой, Π² Ρ‡Π΅ΠΌ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΡƒΠ±Π΅Π΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ, составив вронскиан этой ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΉ.

Из (5.1) слСдуСт W{F, G}=Cez. Бравнивая ΠΎΠ±Π΅ части этого равСнства ΠΏΡ€ΠΈ z0, Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ C=.

W{ F (, z), G (, z)}= - ez. (5.10)

0, -1, -2,… ,

ΠžΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π» уравнСния (7.1) Π² ΡΡ‚ΠΎΠΌ случаС ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ прСдставлСн Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅

u = AF (, z)+BG (, z), (5.11)

0, -1, -2,… ,

Ѐункция G (, z) ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ рядом свойств, Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… свойствам Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ F (, z). Π’Π°ΠΊ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ мСсто Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ диффСрСнцирования:

G (, z)= - G (+1,+1,z)

G (, z)= (-1)mG (+m,+m, z) (5.12)

m=1,2,…

Ρ€Π΅ΠΊΡƒΡ€Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ:

G-G (+1)-G (-1)=0, (5.13)

(-)G+G (-1) -zG (+1)=0, (5.14)

(-1+z)G — G (-1)+(-+1)G (-1)=0, (5.15)

(+z)G+(—1)G (+1)-zG (+1)=0, (5.16)

G (-1)+(2-+z)G + (-+1)G (+1)=0, (5.17)

(—1)G (-1) — (-1+z)G + zG (+1)=0, (5.18)

GG (, z), G (1) G (1,z), G (1) G (, 1, z)

ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ Π΄Π°Π»Π΅Π΅.

Π‘ΠΏΡ€Π°Π²Π΅Π΄Π»ΠΈΠ²ΠΎΡΡ‚ΡŒ этих Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ» Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΈΠ· ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ G ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… свойств Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ F.

5. ΠŸΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ гипСргСомСтричСскиС Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ

Как ΡƒΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π»ΠΎΡΡŒ, ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ элСмСнтарныС ΠΈ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, Π²ΡΡ‚Ρ€Π΅Ρ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ Π² Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π΅, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Ρ‹ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ F (, z).

ΠœΡ‹ ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€,

1) F (, z)= =

Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ

2) F (1,2,z)= = ,

Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ

3) F (-2,1,z)=

ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ Π΄Π°Π»Π΅Π΅.

1. Π‘Π°Π»ΠΊ М. Π‘. ΠœΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·: тСория аналитичСских Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ.

2. Π“ΡƒΡ€Π²ΠΈΡ† А. И., ΠšΡƒΡ€Π°Π½Ρ‚. ВСория Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ.

3. Π•Π²Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΎΠ² Н. А. АналитичСскиС Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ.

4. Π›Π΅Π±Π΅Π΄Π΅Π² И. И. Π‘ΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΈ ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ.

5. ΠœΠ°Ρ€ΠΊΡƒΡˆΠ΅Π²ΠΈΡ‡.

Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅

Π² Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΡŽ аналитичСских Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ.

6. Π‘ΠΌΠΈΡ€Π½ΠΎΠ² Π’. И. ΠšΡƒΡ€Ρ Π²Ρ‹ΡΡˆΠ΅ΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΠΊΠΈ Ρ‚ΠΎΠΌ 3,4.

7. Π£ΠΈΡ‚Ρ‚Π΅ΠΊΠ΅Ρ€, Ватсон. ΠšΡƒΡ€Ρ соврСмСнного Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° Ρ‚ΠΎΠΌ 1,2

8. Π€ΠΈΡ…Ρ‚Π΅Π½Π³ΠΎΠ»ΡŒΠ΄. ΠšΡƒΡ€Ρ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ исчислСния.

9. Π€ΠΈΠ»ΡŒΡ‡Π°ΠΊΠΎΠ². Π‘ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊ ΠΏΠΎ Π²Ρ‹ΡΡˆΠ΅ΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΠΊΠ΅.

ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ вСсь тСкст
Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ