RUS  ENG ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB
Общая информация
Последний выпуск
Архив
Импакт-фактор

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



SIGMA:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


SIGMA, 2018, том 14, 136, 45 страниц (Mi sigma1435)  

Fundamental Solutions and Gegenbauer Expansions of Helmholtz Operators in Riemannian Spaces of Constant Curvature

Howard S. Cohla, Thinh H. Dangb, T. M. Dunsterc

a Applied and Computational Mathematics Division, National Institute of Standards and Technology, Mission Viejo, CA 92694, USA
b Department of Computer Science, George Washington University, Washington D.C. 20052, USA
c Department of Mathematics & Statistics, San Diego State University, San Diego, CA 92182, USA

Аннотация: We perform global and local analysis of oscillatory and damped spherically symmetric fundamental solutions for Helmholtz operators $({-}\Delta\pm\beta^2)$ in $d$-dimensional, $R$-radius hyperbolic ${\mathbf H}_R^d$ and hyperspherical ${\mathbf S}_R^d$ geometry, which represent Riemannian manifolds with positive constant and negative constant sectional curvature respectively. In particular, we compute closed-form expressions for fundamental solutions of $({-}\Delta \pm \beta^2)$ on ${\mathbf H}_R^d$, $({-}\Delta+\beta^2)$ on ${\mathbf S}_R^d$, and present two candidate fundamental solutions for $({-}\Delta-\beta^2)$ on ${\mathbf S}_R^d$. Flat-space limits, with their corresponding asymptotic representations, are used to restrict proportionality constants for these fundamental solutions. In order to accomplish this, we summarize and derive new large degree asymptotics for associated Legendre and Ferrers functions of the first and second kind. Furthermore, we prove that our fundamental solutions on the hyperboloid are unique due to their decay at infinity. To derive Gegenbauer polynomial expansions of our fundamental solutions for Helmholtz operators on hyperspheres and hyperboloids, we derive a collection of infinite series addition theorems for Ferrers and associated Legendre functions which are generalizations and extensions of the addition theorem for Gegenbauer polynomials. Using these addition theorems, in geodesic polar coordinates for dimensions greater than or equal to three, we compute Gegenbauer polynomial expansions for these fundamental solutions, and azimuthal Fourier expansions in two-dimensions.

Ключевые слова: hyperbolic geometry; hyperspherical geometry; fundamental solution; Helmholtz equation; Gegenbauer series; separation of variables; addition theorems; associated Legendre functions; Ferrers functions.

Финансовая поддержка Номер гранта
Ministerio de Economía y Competitividad de España MTM2015-67142-P
T.M.D. acknowledges support from Ministerio de Economía y Competitividad, Spain, project MTM2015-67142-P (MINECO/FEDER, UE).


DOI: https://doi.org/10.3842/SIGMA.2018.136

Полный текст: PDF файл (752 kB)
Полный текст: https://www.imath.kiev.ua/~sigma/2018/136/
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Реферативные базы данных:

ArXiv: 1803.07149
Тип публикации: Статья
MSC: 31C12; 32Q45; 33C05; 33C45; 35A08; 35J05; 42A16
Поступила: 1 марта 2018 г.; в окончательном варианте 14 декабря 2018 г.; опубликована 31 декабря 2018 г.
Язык публикации: английский

Образец цитирования: Howard S. Cohl, Thinh H. Dang, T. M. Dunster, “Fundamental Solutions and Gegenbauer Expansions of Helmholtz Operators in Riemannian Spaces of Constant Curvature”, SIGMA, 14 (2018), 136, 45 pp.

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{CohDanDun18}
\by Howard~S.~Cohl, Thinh~H.~Dang, T.~M.~Dunster
\paper Fundamental Solutions and Gegenbauer Expansions of Helmholtz Operators in Riemannian Spaces of Constant Curvature
\jour SIGMA
\yr 2018
\vol 14
\papernumber 136
\totalpages 45
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/sigma1435}
\crossref{https://doi.org/10.3842/SIGMA.2018.136}
\isi{http://gateway.isiknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcApp=PARTNER_APP&SrcAuth=LinksAMR&DestLinkType=FullRecord&DestApp=ALL_WOS&KeyUT=000454498900001}
\scopus{http://www.scopus.com/record/display.url?origin=inward&eid=2-s2.0-85065571740}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/sigma1435
  • http://mi.mathnet.ru/rus/sigma/v14/p136

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles
  • Symmetry, Integrability and Geometry: Methods and Applications
    Просмотров:
    Эта страница:26
    Полный текст:7
    Литература:7

     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2019