Fis-Mat

 

A Equação de Bessel

bessel01.GIF (603 bytes)

6. Função geratriz

 

 

//////Geratriz significa aquela que gera. Nesse contexto, mostraremos a seguir que

bessel16a.GIF (384 bytes)

é função geratriz da função de Bessel de primeira espécie Jn(x) para n pertence.GIF (62 bytes) Z .

//////Desenvolvendo g(x,t) obtemos:

Bessel16b.GIF (2146 bytes)

//////Seja então n tal que n = r - k. Nestas condições, r = k + n e n varia de - infin.GIF (65 bytes) a + infin.GIF (65 bytes) . Então:

Bessel16c.GIF (2736 bytes)

Portanto:

bessel16.GIF (718 bytes)

(16)

//////Verificada a igualdade (16) podemos agora, a partir da mesma, demonstrar a validade das relações de recorrência (I) a (VI) para ni.GIF (55 bytes) = n pertence.GIF (62 bytes) Z . E, com efeito, derivando (16) em relação a t e desenvolvendo a expressão resultante, temos:

bessel16d.GIF (3212 bytes)

Igualando os expoentes de t a n-1:

bessel16e.GIF (1167 bytes)

Portanto:

bessel_VIa.GIF (655 bytes)

(VIa)

A expressão (VIa) corresponde à (VI) para ni.GIF (55 bytes) pertence.GIF (62 bytes) Z .

//////Derivando (16) em relação a x:

bessel16f.GIF (2219 bytes)

Igualando os expoentes de t a n:

bessel16g.GIF (1146 bytes)

Portanto:

bessel_Va.GIF (493 bytes)

(Va)

A expressão (Va) corresponde à (V) para ni.GIF (55 bytes) pertence.GIF (62 bytes) Z .

//////As demais relações de recorrência derivam de (Va) e (VIa) da seguinte forma:

(Va) + (VIa) setaD.GIF (62 bytes) (IIIa) ;

(VIa) - (Va) setaD.GIF (62 bytes) (IVa) ;

(IIIa) Vezes.GIF (59 bytes) xn-1     setaD.GIF (62 bytes)    xnJn-1(x) = nxn-1Jn(x) + xnJn’(x)    setaD.GIF (62 bytes)

bessel_Ia.GIF (598 bytes)

(Ia)

(IVa) Vezes.GIF (59 bytes) x-n-1     setaD.GIF (62 bytes)    -x-nJn+1(x) = -nx-n-1Jn(x) + x-nJn’(x)     setaD.GIF (62 bytes)

Bessel_IIa.GIF (652 bytes)

(IIa)