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广义Stieltjes变换的有限部分积分及其在小参数时的主导渐近行为 II. 非整数阶

数学物理 2019-04-24 v2 math.MP

摘要

本文是关于广义 Stieltjes 变换 Sλ[f]=0f(x)(ω+x)λdxS_{\lambda}[f]=\int_0^{\infty} f(x) (\omega+x)^{-\lambda}\mathrm{d}xω=0\omega = 0 附近有限部分积分的第二部分,其中现在 λ\lambda 为非整数正实数。将 (ω+x)λ(\omega+x)^{-\lambda}ω=0\omega = 0 处作二项展开并交换积分与求和次序,会诱导出原点处具有奇点的发散积分。随后通过有限部分积分的规定,将这些发散积分解释为有限部分积分,并严格表示为复围道积分。同一围道随后被用于将被积函数 Sλ[f]S_{\lambda}[f] 本身表示为复围道积分。这导致恢复了被朴素逐项积分遗漏的项,这些项本身是发散积分的有限部分,其奇点在于积分的有限上限。当函数 f(x)f(x) 在原点有 m=0,1,m=0,1,\dots 阶零点且 mλ<0m-\lambda<0 时,朴素逐项积分遗漏的修正项对 Sλ[f]S_{\lambda}[f]ω0\omega\to 0 时给出主导贡献。否则,修正项相对于朴素逐项积分中的前导收敛项为次主导。我们通过评估已知的 Stieltjes 积分表示,应用这些结果得到了 Kummer 和 Gauss 超几何函数的精确与渐近表示。然后我们应用有限部分积分方法得到广义 Stieltjes 积分的渐近行为,该积分与浅势阱有效折射率的计算相关。

关键词

引用

@article{arxiv.1805.01734,
  title  = {Finite-Part Integration of the Generalized Stieltjes Transform and its dominant asymptotic behavior for small values of the parameter. II. Non-integer orders},
  author = {Christian D. Tica and Eric A. Galapon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1805.01734},
  year   = {2019}
}

备注

arXiv admin note: text overlap with arXiv:1703.07979