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连接贝塞尔函数 $J_1$ 与 Lambert $W$ 函数的一族整函数

经典分析与常微分方程 2021-01-19 v2 复变函数

摘要

受确定使 fα(x)=eα(1+1/x)αx, x>0f_\alpha(x)=e^\alpha - (1+1/x)^{\alpha x},\ x>0 为完全单调函数的 α>0\alpha>0 值问题的启发,我们结合傅里叶分析与复分析,找到一族 φα\varphi_\alphaα>0\alpha>0)整函数,使得 fα(x)=0esxφα(s)ds, x>0.f_\alpha(x) =\int_0^\infty e^{-sx}\varphi_\alpha(s)\,ds, \ x>0. 我们证明每个函数 φα\varphi_\alpha 有幂级数展开,其系数由 Bell 多项式确定。该展开导出 φα\varphi_\alpha 函数的若干性质,这些函数被发现与著名的贝塞尔函数 J1J_1 和 Lambert WW 函数相关。另一方面,通过对级数展开作数值计算,我们能够展示 φα\varphi_\alphaα\alpha00 增至 \infty 的行为,并得到使 φα(s)0,s>0\varphi_\alpha(s)\geq0,\, s>0(等价地,使 fαf_\alpha 完全单调)的最大 α>0\alpha>0 的非常精确近似。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.07574,
  title  = {A family of entire functions connecting the Bessel function $J_1$ and the Lambert $W$ function},
  author = {Christian Berg and Eugenio Massa and Ana P. Peron},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.07574},
  year   = {2021}
}

备注

accepted for publication in Constructive Approximation