Hypergeometrische Differentialgleichung
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Die Hypergeometrische Differentialgleichung ist eine lineare gewöhnliche Differentialgleichung zweiter Ordnung der Form:
.
Ist , so erhält man mit einem Potenzreihenansatz
die Rekursionsformel für die Lösung:
.
Setzt man z.B. a0 = 1, so erhält man als Lösung die Hypergeometrische Reihe:
Diese Potenzreihe besitzt den Konvergenzradius R = 1.
Mit der Hypergeometrischen Funktion F(α,β,γ,z) können viele andere Funktionen dargestellt werden:
α | β | γ | z | F(α,β,γ,z) |
1 | β | β | x | 1 / (1 − x) |
− p | 1 | 1 | − x | (1 + x)p |
![]() |
![]() |
![]() |
x2 | ![]() |
1 | 1 | 2 | x | ![]() |
1 | ![]() |
1 | ![]() |
exp(x) |
n + 1 | − n | 1 | ![]() |
![]() |
(*)Es muss der Grenzwert gebildet werden.
(**)Das n-te Legendre-Polynom ()
Die Hypergeometrische Differentialgleichung kann noch verallgemeinert werden zur Heunschen Differentialgleichung
[Bearbeiten] Konfluente Hypergeometrische Differentialgleichung
Diese Differentialgleichung besitzt die Form:
- zu'' + (β − z)u' − αu = 0
Für wird die Differentialgleichung durch die Kummersche Funktion, benannt nach Ernst Eduard Kummer:
gelöst.