Gipergeometrik tenglama, uning echimlari va gipergeometrik funksiyalar haqida


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gipergeometrik tenglama va gipergeometrik funktsiyalazzzzzzzzzzzzzzzr

hol. 𝜎(𝑧) funksiya bitta ildizga ega 𝜎(𝑧) = (𝑧 βˆ’ π‘Ž) va π‘Ÿβ€²(π‘Ž) β‰  0 boβ€˜lsa, u holda 𝑧 = π‘Ž + 𝑏𝑠 chiziqli almashtirish yordamida (2) tenglama

𝑠 𝑑2𝑒 π‘Ÿ(π‘Ž + 𝑏𝑠) 𝑑𝑒

𝑏 𝑑𝑠2 + 𝑏
koβ€˜rinishga keltiriladi.
+ πœ†π‘’ = 0
𝑑𝑠

𝛾 = π‘Ÿ(π‘Ž), 𝛼 = βˆ’π‘πœ† belgilashlar kiritib va 𝑏 = βˆ’ 1
π‘π˜(π‘Ž)
deb tanlasak,

tenglama quyidagicha yoziladi:
𝑠𝑒′′ + (𝛾 βˆ’ 𝑠)𝑒′ βˆ’ 𝛼𝑒 = 0. (3)
bu tenglama aynigan (vΡ‹rojdennaya) gipergeometrik tenglama deb aytiladi.

  1. hol. agar 𝜎(𝑧) ≑ π‘π‘œπ‘›π‘ π‘‘ boβ€˜lsa, umumiylikka zid keltirmasdan 𝜎(𝑧) ≑ 1

deb hisoblash mumkin. agar, π‘Ÿβ€²(𝑠) = 0 boβ€˜lsa, (1) tenglama chiziqli bir jinsli oβ€˜zgarmas koeffitsientli tenglama boβ€˜ladi. bu holni qaramaymiz.
π‘Ÿβ€²(𝑠) β‰  0 holni qaraymiz. 𝑧 = π‘Ž + 𝑏𝑠 chiziqli almashtirish yordamida (1)
tenglama
1 𝑑2𝑒 π‘Ÿ(π‘Ž + 𝑏𝑠) 𝑑𝑒

𝑏 𝑑𝑠2 + 𝑏
koβ€˜rinishga keltiriladi.
+ πœ†π‘’ = 0
𝑑𝑠

π‘Ž βˆ’ soni π‘Ÿ(π‘Ž) = 0 tenglamani ildizi boβ€˜lsin. 𝑏2 = βˆ’ 2
π‘π˜(𝑠)
deb tanlaymiz

va 𝑏2πœ† ni 2𝜈 deb belgilaymiz. natijada (1) tenglama
𝑒′′ βˆ’ 2𝑠𝑒′ + 2πœˆπ‘’ = 0 (4)
koβ€˜rinishga keladi. (4) tenglama ermit tenglamasi deb ataladi. 𝜈 ning manfiy boβ€˜lmagan butun qiymatlarida koβ€˜phadlar uchun ermit tenglamasi bilan bir xil boβ€˜ladi.
endi (1) tenglamaning echimini oβ€˜rganish bilan shugβ€˜ullanamiz. agar 𝑐 β‰  0, βˆ’1, βˆ’2, … boβ€˜lsa, unda

∞
(π‘Ž)
(𝑏)
𝑧𝑛

𝑒1
= βˆ‘ 𝑛 𝑛 ≑ 𝐹(π‘Ž, 𝑏; 𝑐; 𝑧) (𝑐)𝑛𝑛!
𝑛=0

(1) gipergeometrik tenglamaning echimi boβ€˜ladi va 𝑧 = 0 nuqtada regulyar boβ€˜ladi [1].
ikkinchi tomondan 𝑅𝑒 𝑐 > 𝑅𝑒 𝑏 > 0 da
1

Ξ“(𝑐)
𝐹(π‘Ž, 𝑏; 𝑐; 𝑧) = Ξ“(𝑏)Ξ“(𝑐 βˆ’ 𝑏) ∫
0
π‘‘π‘βˆ’1(1 βˆ’ 𝑑)π‘βˆ’π‘βˆ’1
(1 βˆ’ 𝑑𝑧)π‘Ž 𝑑𝑑,
(5)

tenglik oβ€˜rinli boβ€˜lib, bu eyler formulasi deyiladi.
(5) ning oβ€˜ng tomoni |arg(1 βˆ’ 𝑧)| < πœ‹ sohada 𝑧 ga bogβ€˜liq bir qiymatli analitik funsiya, ya'ni 𝐹(π‘Ž, 𝑏; 𝑐; 𝑧) funksiyaning analitik davomi boβ€˜ladi.

(5) formulani oβ€˜rinli ekanligini isbotlaymiz.
(5) tenglikda |𝑧| < 1 da (1 βˆ’ 𝑑𝑧)βˆ’π‘Ž ni binomial qatorga yoyamiz va hosil boβ€˜lgan qatorni hadma-had integrallaymiz. shunda biz beta integrallarga ega boβ€˜lamiz. ular eylerning gamma va beta funksiyalari orqali hisoblanadi.
quyidagi ayniyatdan
πœ•2 πœ• π‘‘π‘βˆ’1(1 βˆ’ 𝑑)π‘βˆ’π‘βˆ’1

{𝑧(1 βˆ’ 𝑧) πœ•π‘§2 + [𝑐 βˆ’ (π‘Ž + 𝑏 + 1)𝑧] πœ•π‘§ βˆ’ π‘Žπ‘}
(1 βˆ’ 𝑑𝑧)π‘Ž =

= βˆ’π‘Ž πœ• [𝑑𝑏(1 βˆ’ 𝑑)π‘βˆ’π‘(1 βˆ’ 𝑑𝑧)βˆ’π‘Žβˆ’1] (2.1.28)
πœ•π‘‘
kelib chiqadiki, ushbu tenglikning oβ€˜ng tomonidagi ifoda (1) differensial tenglamaning echimi boβ€˜ladi. 𝑠 = βˆ’π‘‘ deb olinsa, 𝑅𝑒 𝑏 > 0, 𝑅𝑒 (π‘Ž + 1 βˆ’ 𝑐) > 0 va |arg 𝑧| < πœ‹ da
∞
∫ π‘ π‘βˆ’1(1 + 𝑠)π‘βˆ’π‘βˆ’1(1 + 𝑠𝑧)βˆ’π‘Žπ‘‘π‘ 
0
integral (1) gipergeometrik differensial tenglamaning echimi boβ€˜ladi.

𝑠 = 𝑐 1βˆ’π‘
oβ€˜rniga qoβ€˜yish orqali quyidagi koβ€˜rinishdagi integralga kelamiz:
1
∫ π‘Ÿπ‘βˆ’1(1 βˆ’ π‘Ÿ)π‘Žβˆ’π‘[1 βˆ’ π‘Ÿ(1 βˆ’ 𝑧)]βˆ’π‘Žπ‘‘π‘‘.
0

shuningdek,

𝐹(π‘Ž, 𝑏; π‘Ž + 𝑏 + 1 βˆ’ 𝑐; 1 βˆ’ 𝑧) =


∞

= Ξ“(π‘Ž + 𝑏 + 1 βˆ’ 𝑐) ∫ π‘ π‘βˆ’1(1 + 𝑠)π‘βˆ’π‘βˆ’1(1 + 𝑠𝑧)βˆ’π‘Žπ‘‘π‘  Ξ“(𝑏)Ξ“(π‘Ž + 1 βˆ’ 𝑐)
0
ham gipergeometrik tenglamaning echimi boβ€˜ladi. bundan tashqari, quyidagi koβ€˜rinishdagi ixtiyoriy integral

∫ π‘‘π‘βˆ’1(1 βˆ’ 𝑑)π‘βˆ’π‘βˆ’1(1 βˆ’ 𝑑𝑧)βˆ’π‘Žπ‘‘π‘‘


𝐢
(1) gipergeometrik tenglamaning echimi boβ€˜ladi, agarda 𝐢 integralosti funksiyaning riman sirtida yopiq kontur yoki kontur chekkalari 𝑑𝑏(1 βˆ’
𝑑)π‘βˆ’π‘(1 βˆ’ 𝑑𝑧)βˆ’π‘Žβˆ’1 funksiyaning nollari boβ€˜lsa.
(1 βˆ’ 𝑑𝑧)βˆ’π‘Ž ni binomial qatorga yoyib va beta funksiya uchun kontur integrallarini qoβ€˜llab, quyidagilarni topamiz:

𝑖Γ(𝑐) exp[π‘–πœ‹(𝑏 βˆ’ 𝑐)]
(1+)
π‘‘π‘βˆ’1(1 βˆ’ 𝑑)π‘βˆ’π‘βˆ’1

𝐹(π‘Ž, 𝑏; 𝑐; 𝑧) = Ξ“(𝑏)Ξ“(𝑐 βˆ’ 𝑏)2 sin[πœ‹(𝑐 βˆ’ 𝑏)] ∫
0
(1 βˆ’ 𝑑𝑧)π‘Ž
𝑑𝑑,

Re 𝑏 > 0, |arg(1 βˆ’ 𝑧)| < πœ‹, 𝑐 βˆ’ 𝑏 β‰  1,2,3, … ;

(1+)
βˆ’π‘–Ξ“(𝑐) exp[π‘–πœ‹π‘]
𝐹(π‘Ž, 𝑏; 𝑐; 𝑧) = ∫
Ξ“(𝑏)Ξ“(𝑐 βˆ’ 𝑏)2 sin[πœ‹π‘]
0
π‘‘π‘βˆ’1(1 βˆ’ 𝑑)π‘βˆ’π‘βˆ’1 (1 βˆ’ 𝑑𝑧)π‘Ž


𝑑𝑑,

Re 𝑐 > Re 𝑏, |arg(βˆ’π‘§)| < πœ‹, 𝑏 β‰  1,2,3, … ;
𝐹(π‘Ž, 𝑏; 𝑐; 𝑧) =
(1+,0+,1βˆ’,0βˆ’)

βˆ’Ξ“(𝑐) exp[π‘–πœ‹π‘]
= Ξ“(𝑏)Ξ“(𝑐 βˆ’ 𝑏)4 sin πœ‹π‘ sin[πœ‹(𝑐 βˆ’ 𝑏)] ∫
π‘‘π‘βˆ’1(1 βˆ’ 𝑑)π‘βˆ’π‘βˆ’1



(1 βˆ’ 𝑑𝑧)π‘Ž
𝑑𝑑,



|arg(βˆ’π‘§)| < πœ‹, 𝑏, 1 βˆ’ 𝑐, 𝑐 βˆ’ 𝑏 β‰  1,2,3, … .
faraz qilamiz, barcha hollarda integrallash yoβ€˜li π‘‘π‘βˆ’1(1 βˆ’ 𝑑)π‘βˆ’π‘βˆ’1(1 βˆ’
𝑑𝑧)βˆ’π‘Ž uchun riman sirtidagi nuqtadan boshlanadi, 𝑑 haqiqiy, 0 ≀ 𝑑 ≀ 1 va
𝑑𝑏, (1 βˆ’ 𝑑)π‘βˆ’π‘ lar funksiyaning bosh qiymatlari, (1 βˆ’ 𝑑𝑧)βˆ’π‘Ž aniqlangan va 𝑧 β†’ 0 da (1 βˆ’ 𝑑𝑧)βˆ’π‘Ž β†’ 1 boβ€˜ladi.
agar 𝑧 = 1 ni qoβ€˜ysak, (5) ning oβ€˜ng tomoni beta integral boβ€˜ladi va quyidagi kelib chiqadi:
Ξ“(𝑐)Ξ“(𝑐 βˆ’ π‘Ž βˆ’ 𝑏)
𝐹(π‘Ž, 𝑏; 𝑐; 1) = ( ) ( ,
Ξ“ 𝑐 βˆ’ π‘Ž Ξ“ 𝑐 βˆ’ 𝑏)
bunda Re 𝑐 > Re 𝑏 > 0, Re(𝑐 βˆ’ π‘Ž βˆ’ 𝑏) > 0.
ushbu tenglikni parametrlarga kuchsiz shartlar qoβ€˜yilganda ham oβ€˜rinli boβ€˜lishini koβ€˜rsatish mumkin, xususan 𝑐 β‰  0, βˆ’1, βˆ’2, … va Re(𝑐 βˆ’ π‘Ž βˆ’ 𝑏) > 0 boβ€˜lishi formulaning oβ€˜rinli boβ€˜lishi uchun etarli.
ilmiy izlanishlarda qulaylik tugβ€˜dirish uchun bir nechta adabiyotlardan gipergeometrik funksiya haqida toβ€˜liqroq ma'lumotlar toβ€˜plashga harakat qilindi. xususan, uning bir nechta xossalarini keltiramiz:
1. 𝐹(π‘Ž, 𝑏, 𝑐; 𝑧) = 𝐹(𝑏, π‘Ž, 𝑐, 𝑧) (gipergeometrik funsiya birinchi va ikkinchi
argumentlari boβ€˜yicha simmetrik);
2. 𝐹(π‘Ž, 𝑏, 𝑏; 𝑧) = (1 βˆ’ 𝑧)βˆ’π‘Ž;
3. 𝐹(π‘Ž, 𝑏, 𝑐; 1) = g(𝑐)g(π‘βˆ’π‘Žβˆ’π‘) , 𝑅𝑒(𝑐 βˆ’ π‘Ž βˆ’ 𝑏) > 0;
g(π‘βˆ’π‘Ž)g(π‘βˆ’π‘)
4. 𝐹(π‘Ž, 𝑏, 𝑐; 0) = 𝐹(0, 𝑏, 𝑐, 𝑧) = 1;
5. 𝐹(π‘Ž, 𝑏, 𝑐; 𝑧) = (1 βˆ’ 𝑧)βˆ’π‘ŽπΉ (π‘Ž, 𝑐 βˆ’ 𝑏, 𝑐; 𝑧 ) =
π‘§βˆ’1

= (1 βˆ’ 𝑧)βˆ’π‘πΉ (𝑐 βˆ’ π‘Ž, 𝑏, 𝑐; 𝑧
𝑧 βˆ’ 1
) , |arg(1 βˆ’ 𝑧)| < πœ‹;

6. 𝐹(π‘Ž, 𝑏, 𝑐; 𝑧) = g(𝑐)g(π‘βˆ’π‘Ž) (1 βˆ’ 𝑧)βˆ’π‘ŽπΉ (π‘Ž, 𝑐 βˆ’ 𝑏, π‘Ž βˆ’ 𝑏 + 1; 1 ) +

g(π‘βˆ’π‘Ž)g(𝑏)
+ g(𝑐)g(π‘Ž βˆ’ 𝑏) (1 βˆ’ 𝑧)βˆ’π‘πΉ (𝑐 βˆ’ π‘Ž, 𝑏, 𝑏 βˆ’ π‘Ž + 1; 1 ),
π‘§βˆ’1

g(𝑐 βˆ’ π‘Ž)g(π‘Ž) 𝑧 βˆ’ 1

π‘Ž βˆ’ 𝑏 β‰  0, Β±1, Β±2, … , |arg(βˆ’π‘§)| < πœ‹, |arg(1 βˆ’ 𝑧)| < πœ‹;
7. 𝐹(π‘Ž, 𝑏, 𝑐, 𝑧) = g(𝑐)g(π‘βˆ’π‘βˆ’π‘Ž) π‘§βˆ’π‘ŽπΉ (π‘Ž, π‘Ž βˆ’ 𝑐 + 1, π‘Ž + 𝑏 + 1 βˆ’ 𝑐; 1 βˆ’
g(π‘βˆ’π‘Ž)g(π‘βˆ’π‘)


1) +
𝑧

g(𝑐)g(𝑏 + π‘Ž βˆ’ 𝑐) π‘§π‘Žβˆ’π‘(1 βˆ’ 𝑧)π‘βˆ’π‘Žβˆ’π‘πΉ (𝑐 βˆ’ π‘Ž, 1 βˆ’ π‘Ž, 𝑐 + 1 βˆ’ π‘Ž βˆ’ 𝑏; 1 βˆ’ 1),
g(π‘Ž)g(𝑏) 𝑧
𝑐 βˆ’ π‘Ž βˆ’ 𝑏 β‰  0, Β±1, Β±2, … , |arg(βˆ’π‘§)| < πœ‹, |arg(1 βˆ’ 𝑧)| < πœ‹;
8. 𝐹(π‘Ž, 1 βˆ’ π‘Ž, 𝑐; 𝑧) = (1 βˆ’ 𝑧)π‘βˆ’1𝐹 (π‘βˆ’π‘Ž , 𝑐+π‘Žβˆ’1 , 𝑐; 4𝑧(1 βˆ’ 𝑧)) ;
2 2
9. 𝐹(π‘Ž, 1 βˆ’ π‘Ž, 𝑐, βˆ’π‘§) = (1 + 𝑧)π‘βˆ’1(√1 + 𝑧 + βˆšπ‘§)2βˆ’2π‘Žβˆ’2𝑐 βˆ™
1 βˆ’2
𝐹 (𝑐 + π‘Ž βˆ’ 1, 𝑐 βˆ’ 2 , 2𝑐 βˆ’ 1; 4βˆšπ‘§(1 + 𝑧)(√1 + 𝑧 + βˆšπ‘§) ) ;
10. 𝐹(π‘Ž, 𝑏, 𝑐; 𝑧) = 𝑏 𝐹(π‘Ž, 𝑏 + 1, 𝑐 + 1; 𝑧) + π‘βˆ’π‘ 𝐹(π‘Ž, 𝑏, 𝑐 + 1; 𝑧);
𝑐 𝑐

11. π‘‘π‘˜
π‘‘π‘§π‘˜
12. π‘‘π‘˜
π‘‘π‘§π‘˜
𝐹(π‘Ž, 𝑏, 𝑐, 𝑧) = (π‘Ž)π‘˜(𝑏)π‘˜ 𝐹(π‘Ž + π‘˜, 𝑏 + π‘˜, 𝑐 + π‘˜; 𝑧);
(𝑐)π‘˜
[π‘§π‘βˆ’1(1 βˆ’ 𝑧)π‘βˆ’π‘+π‘˜πΉ(π‘Ž, 𝑏, 𝑐; 𝑧)] =

(𝑐 βˆ’ π‘˜)π‘˜π‘§π‘βˆ’1βˆ’π‘˜(1 βˆ’ 𝑧)π‘βˆ’π‘πΉ(π‘Ž βˆ’ π‘˜, 𝑏, 𝑐 βˆ’ π‘˜; 𝑧).
gipergeometrik funksiya turli xil xossalarga ega. uning universal funksiya ekanligi ham shundaki, parametrlarining turli qiymatlarida u bir qator elementar va maxsus qiymatlarni ifodalaydi.
jumladan, parametrlarning xususiy qiymatlarida gipergeometrik funksiyaning elementar va maxsus funsiyalarni ifodalashiga doir jadvalni keltiramiz:

πœ‹ 1
1) 𝐹 ( ,


πœ‹
2


1 ; 1; π‘˜2) = ∫ π‘‘πœ‘

= 𝐾(π‘˜);



2 2 2
√1 βˆ’ π‘˜2𝑠𝑖𝑛2πœ‘
0
πœ‹

2) πœ‹ 𝐹 (βˆ’ 1 , 1 ; 1; π‘˜2) = ∫2 √1 βˆ’ π‘˜2𝑠𝑖𝑛2πœ‘π‘‘πœ‘ = 𝐸(π‘˜);

2 2 2
0
1 βˆ’ π‘₯

3) 𝐹 (𝑛 + 1, βˆ’π‘›; 1;
2 ) = 𝑃𝑛(π‘₯),

2 π‘š g(𝑛 + π‘š + 1)




4) 𝑃𝑛,π‘š(π‘₯) = (1 βˆ’ π‘₯
) 2 2π‘šg(𝑛 βˆ’ π‘š + 1)g(π‘š + 1) βˆ™
1 βˆ’ π‘₯

5) 𝐹 (𝑛 + π‘š + 1, π‘š βˆ’ 𝑛; π‘š + 1; ) ;
2
π‘₯𝑣 2

6) 𝐽 (π‘₯) = lim [ 2 𝐹 (π‘Ž, 𝑏; 𝜈 + 1; βˆ’π‘₯
)] ;

𝑣 π‘Ž,π‘β†’βˆž
g(𝜈 + 1)

4π‘Žπ‘



7) 𝐹(1, 𝛽; 𝛽; π‘₯) = 1 + π‘₯ + π‘₯2 + β‹― + π‘₯𝑛 + β‹― = 1 ;
1 βˆ’ π‘₯
8) 𝐹(βˆ’π‘š, 𝛽; 𝛽; π‘₯) = (1 + π‘₯)π‘š;
𝐹(𝛼, 𝛽; 𝛽; βˆ’π‘₯) βˆ’ 1)

9) |
𝛼
𝛼=0
= log(1 + π‘₯) ;

10) 𝐹(𝑛, 𝛽; 𝛽; π‘₯) = (1 + π‘₯)𝑛;
11) 𝐹(𝛼, 𝛽; 𝛽; π‘₯) = (1 βˆ’ π‘₯)βˆ’π›Ό;
1

12) π‘₯𝐹(1,1; 2; π‘₯) = ln
;
1 βˆ’ π‘₯

1
13) 2π‘₯𝐹 (
2
3
, 1;
2
; π‘₯
2) = ln 1 + π‘₯ ;
1 βˆ’ π‘₯

14) lim 𝐹(1, 𝑏; 1; π‘₯⁄𝑏) = 𝑒 π‘₯;
𝑏→0
15) 𝐹 (π‘˜ + 1, βˆ’π‘˜; 1; 1βˆ’π‘₯) = 𝑃



(π‘₯), bu erda 𝑃


(π‘₯) βˆ’ lejandr koβ€˜phadi;




  1. lim

π‘Ž,𝑏→0

𝐹 (π‘Ž, 𝑏; 𝜈 + 1; βˆ’


2
π‘₯2



4π‘Žπ‘
π‘˜ π‘˜

) = 𝐽𝑣(π‘₯),



𝐽𝑣(π‘₯) βˆ’ besel funksiyasi;

1 1
17) π‘₯𝐹 ( ,
2 2
3
; ; π‘₯ 2
2) = π‘Žπ‘Ÿπ‘π‘ π‘–π‘›π‘₯;

1
18) π‘₯𝐹 (
2
3
, 1;
2
; βˆ’π‘₯
2) = π‘Žπ‘Ÿπ‘π‘‘π‘”π‘₯;

𝜈 𝜈
19) 𝐹 ( , βˆ’
2 2
1
; ; π‘₯ 2
2) = cos(πœˆπ‘Žπ‘Ÿπ‘π‘ π‘–π‘›π‘₯) ;

1 + 𝜈 1 βˆ’ 𝜈
20) 𝜈π‘₯𝐹 ( ,
3
; ; π‘₯
2) = 𝑠𝑖𝑛(πœˆπ‘Žπ‘Ÿπ‘π‘ π‘–π‘›π‘₯) ;

2 2 2
1 1

21) 𝐹 (
2
, 1; 1; π‘₯) = (1 βˆ’ π‘₯)βˆ’2;

22) 𝐹(βˆ’π‘›, 1; 1; 1 βˆ’ π‘₯) = π‘₯𝑛;
𝛼 𝛼(𝛼 + 1)


( ) 2

23) 𝐹
𝛼, βˆ’2; 𝛾; π‘₯ = 1 βˆ’ 2 π‘₯ + π‘₯ ;
𝛾 𝛾(𝛾 + 1)

24) 𝐹 (𝛼, 𝛼 +


1
; 2𝛼 + 1; π‘₯) = [
2
1 + (1 βˆ’ π‘₯)1⁄2
2
βˆ’2𝛼
] ;

25) 𝐹 (𝛼, 𝛼 +


1 ; 2𝛼; π‘₯) = (1 βˆ’ π‘₯)βˆ’1⁄2 [
2
1 + (1 βˆ’ π‘₯)1⁄2
2
1βˆ’2𝛼
] ;

1 3
26) 𝐹 ( ,
2 1 1
; ; ) = .

4 4 3
3
√√ 4 + 3√4 + 4 βˆ’ √2 βˆ’ 3√4 βˆ’ 2
√2 βˆ’ 3√4

yuqorida keltirilganlardan xulosa qilib, shuni aytishimiz mumkinki, gipergeometrik funksiyalarning eng koβ€˜p qoβ€˜llaniladigan sohalaridan biri matematikaning differensial tenglamalar sohasi hisoblanadi. hozirgi vaqtda differensial tenglamalar nazariyasi bilan bir qatorda, xususiy hosilali differensial tenglamalar nazariyasining muhim yoβ€˜nalishlaridan



biri - qaralayotgan sohada buzilish chizigβ€˜iga ega boβ€˜lgan tenglamalarni oβ€˜rganish ham jadal rivojlanib bormoqda. ikkinchi tomondan buzilish chizigβ€˜iga ega boβ€˜lgan tenglamalarning echimlari mexanika, fizika va texnika masalalarida keng koβ€˜lamli tarzda amaliyotda tadbiq etilishi katta qiziqish uygβ€˜otadi.
buzilish chizigβ€˜iga ega tenglamalar deb qaralayotgan sohaning ichida elliptik, soha chegarasida parabolik (yoki soha ichida giperbolik, soha chegarasida parabolik) tipga tegishli boβ€˜lgan tenglamalarga aytiladi. bu tipdagi tenglamalar uchun dirixle va neyman (elliptik tip uchun) hamda koshi
- gursa (giperbolik tip uchun) masalalarining echimlari gipergeometrik funksiyalar orqali ifodalanadi.
jumladan, f.frankl yassi devorli idishdan tovush tezligidan yuqori tezlikda suyuqlik yoki gazning oqib chiqish (idish ichida tezlik tovush tezligidan past) masalasi a.s.chaplΡ‹ginning
𝐾(𝑦)π‘ˆπ‘₯π‘₯ + π‘ˆπ‘¦π‘¦ = 0 (𝐾(0) = 0, 𝐾′(u) > 0)
tenglamasi uchun chegaraviy masalaga kelishi koβ€˜rsatilgan.
ushbu tenglamalar tipiga kiruvchi quyidagi tenglamani qaraylik:
βˆ’(βˆ’π‘¦)π‘šπ‘ˆπ‘₯π‘₯ + π‘₯π‘šπ‘ˆπ‘¦π‘¦ = 0.
ushbu tenglama buzilish chizigβ€˜iga ega boβ€˜lgan tenglamalarga kiradi.
tenglamani xarakteristik koordinatalarga oβ€˜tkazsak
𝛽
π‘ˆπ‘¦ βˆ’ πœ‚ βˆ’ πœ‰ (π‘ˆπ‘¦ βˆ’ π‘ˆ) = 0
boβ€˜ladi, bunda βˆšπœ‰ = π‘₯𝑝 βˆ’ (βˆ’π‘¦)𝑝, βˆšπœ‚ = π‘₯𝑝 + (βˆ’π‘¦)𝑝, 𝑝 = π‘š + 2.
agar tenglamada 𝑑 = πœ‰β„πœ‚ almashtirish bajarsak, tegishli parametrlar
orqali ifodalangan (1) tenglama – gipergeometrik tenglamaga kelamiz.
ushbu xususiy hosilali differensial tenglama uchun koshi masalasining echimi riman funksiyasi
(πœ‚β€² βˆ’ πœ‰β€²)2𝛽

𝑉(πœ‰β€², πœ‚β€²; πœ‰, πœ‚) =
(πœ‚β€“ πœ‰β€²)𝛽(πœ‚β€² βˆ’ πœ‰)𝛽 (πœ‚ βˆ’ πœ‚β€²)(πœ‰β€² βˆ’ πœ‰)
𝐹(𝛽, 𝛽, 1, 𝑧),

𝑧 = (πœ‚β€² βˆ’ πœ‰)(πœ‚ βˆ’ πœ‰β€²)
orqali yoziladi [2], bu erda 2𝛽 = π‘šβ„(π‘š + 2).
bu esa gipergeometrik tenglama, uning echimlari va gipergeometrik funksiyalarning keng amaliy ahamiyatga egaligini koβ€˜rsatadi.
[2-23] ilmiy izlanishlarda gipergeometrik tenglamalar va gipergeometrik funksiyalarning amaliy ahamiyati hamda oddiy differensial tenglamalar ishtirok etgan bogβ€˜liq masalalar ishlangan va ular haqida kengroq ma'lumotlar berilgan.

shu oβ€˜rinda aytish lozimki, ilmiy ishlarni oβ€˜rganish va tahlil qilish talabalar uchun bir qator qiyinchiliklar tugβ€˜diradi. shu sababli ushbu maqolada talabalarning ilmiy maqolalarni oβ€˜rganishlarini osonlashtirish uchun matematikani fanini oβ€˜qitishga bagβ€˜ishlangan ilgβ€˜or pedagogik texnologiyalarning [24-30] ayrim elementlari ham qoβ€˜llanildi.



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