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authorAlain <mceagle117@gmail.com>2022-08-17 23:41:00 +0200
committerAlain <mceagle117@gmail.com>2022-08-17 23:41:00 +0200
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-rw-r--r--buch/papers/parzyl/teil3.tex39
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index 972fd33..78950e1 100644
--- a/buch/papers/parzyl/teil3.tex
+++ b/buch/papers/parzyl/teil3.tex
@@ -9,41 +9,45 @@
\subsection{Potenzreihenentwicklung
\label{parzyl:potenz}}
-Die parabolischen Zylinderfunktionen, welche in Gleichung \ref{parzyl:eq:solution_dgl} gegeben sind, können auch als Potenzreihen geschrieben werden
+%Die parabolischen Zylinderfunktionen, welche in Gleichung \ref{parzyl:eq:solution_dgl} gegeben sind,
+%können auch als Potenzreihen geschrieben werden
+Die parabolischen Zylinderfunktionen können auch als Potenzreihen geschrieben werden.
+Im folgenden Abschnitt werden die Terme welche nur von $n$ oder $a$ abhängig sind vernachlässigt.
+Die parabolischen Zylinderfunktionen sind Linearkombinationen aus einem geraden Teil $w_1(\alpha, z)$
+und einem ungeraden Teil $w_2(\alpha, z)$, welche als Potenzreihe
\begin{align}
- w_1(k,z)
+ w_1(\alpha,z)
&=
e^{-z^2/4} \,
{}_{1} F_{1}
(
- {\textstyle \frac{1}{4}}
- - k, {\textstyle \frac{1}{2}} ; {\textstyle \frac{1}{2}}z^2)
+ \alpha, {\textstyle \frac{1}{2}} ; {\textstyle \frac{1}{2}}z^2)
=
e^{-\frac{z^2}{4}}
\sum^{\infty}_{n=0}
- \frac{\left ( \frac{1}{4} - k \right )_{n}}{\left ( \frac{1}{2}\right )_{n}}
+ \frac{\left ( \alpha \right )_{n}}{\left ( \frac{1}{2}\right )_{n}}
\frac{\left ( \frac{1}{2} z^2\right )^n}{n!} \\
&=
e^{-\frac{z^2}{4}}
\left (
1
+
- \left ( \frac{1}{2} - 2k \right )\frac{z^2}{2!}
+ \left ( 2\alpha \right )\frac{z^2}{2!}
+
- \left ( \frac{1}{2} - 2k \right )\left ( \frac{5}{2} - 2k \right )\frac{z^4}{4!}
+ \left ( 2\alpha \right )\left ( 2 + 2\alpha \right )\frac{z^4}{4!}
+
\dots
\right )
\end{align}
und
\begin{align}
- w_2(k,z)
+ w_2(\alpha,z)
&=
ze^{-z^2/4} \,
{}_{1} F_{1}
(
- {\textstyle \frac{3}{4}}
- - k, {\textstyle \frac{3}{2}} ; {\textstyle \frac{1}{2}}z^2)
+ {\textstyle \frac{1}{2}}
+ + \alpha, {\textstyle \frac{3}{2}} ; {\textstyle \frac{1}{2}}z^2)
=
ze^{-\frac{z^2}{4}}
\sum^{\infty}_{n=0}
@@ -54,20 +58,23 @@ und
\left (
z
+
- \left ( \frac{3}{2} - 2k \right )\frac{z^3}{3!}
+ \left ( 1 + 2\alpha \right )\frac{z^3}{3!}
+
- \left ( \frac{3}{2} - 2k \right )\left ( \frac{7}{2} - 2k \right )\frac{z^5}{5!}
+ \left ( 1 + 2\alpha \right )\left ( 3 + 2\alpha \right )\frac{z^5}{5!}
+
\dots
\right ).
\end{align}
-Bei den Potenzreihen sieht man gut, dass die Ordnung des Polynoms im generellen ins unendliche geht. Es gibt allerdings die Möglichkeit für bestimmte k das die Terme in der Klammer gleich null werden und das Polynom somit eine endliche Ordnung $n$ hat. Dies geschieht bei $w_1(k,z)$ falls
+sind.
+Bei den Potenzreihen sieht man gut, dass die Ordnung des Polynoms im generellen ins unendliche geht.
+Es gibt allerdings die Möglichkeit für bestimmte $\alpha$ das die Terme in der Klammer gleich null werden
+und das Polynom somit eine endliche Ordnung $n$ hat. Dies geschieht bei $w_1(\alpha,z)$ falls
\begin{equation}
- k = \frac{1}{4} + n \qquad n \in \mathbb{N}_0
+ \alpha = -n \qquad n \in \mathbb{N}_0
\end{equation}
-und bei $w_2(k,z)$ falls
+und bei $w_2(\alpha,z)$ falls
\begin{equation}
- k = \frac{3}{4} + n \qquad n \in \mathbb{N}_0.
+ \alpha = -\frac{1}{2} - n \qquad n \in \mathbb{N}_0.
\end{equation}
\subsection{Ableitung}