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arXiv 1504.02003math.CA
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关于具有多个谱参数的 Sturm-Liouville 方程

On Sturm-Liouville Equations with Several Spectral Parameters

R. Michael Porter

AI总结:

本文给出了具有多个谱参数的 Sturm-Liouville 方程线性无关解的显式幂级数公式,将已知结果推广至任意维度,并展示了其在求解边值问题及光学透射与反射率计算中的应用。

摘要:

我们给出了 $(py')'(x)+q(x)=(λ_1r_1(x)+\cdots+λ_dr_d(x))y(x)$ 的一对线性无关解的显式公式,从而将先前已知的 $d=1$ 的公式推广到任意 $d$。这些公式是谱参数 $λ_1,\dots,λ_d$(实数或复数)的幂级数,其系数是微分方程定义区间上的函数。这些系数是利用涉及低次系数的不定积分递归得到的。文中给出了使用这些公式数值求解 $d=2$ 的某些边值问题的示例,以及在光学中透射和反射率的应用。

英文摘要:

We give explicit formulas for a pair of linearly independent solutions of $(py')'(x)+q(x)=(λ_1r_1(x)+\cdots+λ_dr_d(x))y(x)$, thus generalizing to arbitrary $d$ previously known formulas for $d=1$. These are power series in the spectral parameters $λ_1,\dots,λ_d$ (real or complex), with coefficients which are functions on the interval of definition of the differential equation. The coefficients are obtained recursively using indefinite integrals involving the coefficients of lower degree. Examples are provided in which these formulas are used to solve numerically some boundary value problems for $d=2$, as well as an application to transmission and reflectance in optics.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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