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Bateman function

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431: 566: 150: 448:. In fact, both the Bateman and the Havelock functions were first introduced by Havelock in 1927, while investigating the surface elevation of the uniform stream past an immersed circular cylinder. The Havelock function is defined by 777: 289: 1319:
Havelock, T. H. (1927). The method of images in some problems of surface waves. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character, 115(771),
1168: 241: 454: 38: 865: 1308: 701: 636: 918: 1004: 1234: 1207: 1030: 277: 1050: 958: 938: 1210: 1335: 1309:
http://www.math.ust.hk/~machiang/papers_folder/http___www.ima.org.uk_mathematics_mt_april10_harry_bateman_from_manchester_to_manuscript_project.pdf
426:{\displaystyle k_{\nu }(x)={\frac {e^{-x}}{\Gamma \left(1+{\frac {1}{2}}\nu \right)}}U\left(-{\frac {1}{2}}\nu ,0,2x\right),\quad x>0.} 707: 280: 25: 1294: 1057: 171: 561:{\displaystyle \displaystyle h_{\nu }(x)={\frac {2}{\pi }}\int _{0}^{\pi /2}\sin(x\tan \theta -\nu \theta )\,d\theta .} 145:{\displaystyle \displaystyle k_{\nu }(x)={\frac {2}{\pi }}\int _{0}^{\pi /2}\cos(x\tan \theta -\nu \theta )\,d\theta .} 1289: 1340: 246:
and Bateman found this function as one of the solutions. Bateman denoted this function as "k" function in honor of
247: 159: 1307:
Martin, P. A., & Bateman, H. (2010). from Manchester to Manuscript Project. Mathematics Today, 46, 82-85.
783: 642: 445: 579: 1284: 871: 436:
This is not to be confused with another function of the same name which is used in Pharmacokinetics.
1259: 964: 1173: 1251: 444:
Complementary to the Bateman function, one may also define the Havelock function, named after
162:
asked for the solution of the following differential equation which appeared in the theory of
1243: 1009: 256: 1271: 1267: 1035: 943: 923: 1232:(1931), "The k-function, a particular case of the confluent hypergeometric function", 1329: 1229: 155: 29: 163: 1255: 1263: 1247: 772:{\displaystyle k_{n}(0)={\frac {2}{n\pi }}\sin {\frac {n\pi }{2}}} 1176: 1060: 1038: 1012: 967: 946: 926: 874: 786: 710: 645: 582: 458: 457: 292: 259: 174: 42: 41: 1163:{\displaystyle k_{1}(x)={\frac {2x}{\pi }},\ x<0} 236:{\displaystyle x{\frac {d^{2}u}{dx^{2}}}=(x-\nu )u} 1201: 1162: 1044: 1024: 998: 952: 932: 912: 859: 771: 695: 630: 560: 425: 271: 235: 144: 1235:Transactions of the American Mathematical Society 8: 1211:Modified Bessel function of the second kind 1181: 1175: 1127: 1105: 1083: 1065: 1059: 1037: 1011: 972: 966: 945: 925: 899: 884: 875: 873: 850: 842: 838: 826: 818: 791: 785: 754: 733: 715: 709: 675: 650: 644: 621: 613: 609: 587: 581: 547: 504: 500: 495: 481: 463: 456: 377: 345: 321: 315: 297: 291: 258: 203: 185: 178: 173: 131: 88: 84: 79: 65: 47: 40: 860:{\displaystyle k_{2}(x)=(x+|x|)e^{-|x|}} 1221: 24:-function) is a special case of the 7: 696:{\displaystyle k_{-n}(x)=k_{n}(-x)} 331: 14: 631:{\displaystyle k_{0}(x)=e^{-|x|}} 281:Confluent hypergeometric function 26:confluent hypergeometric function 1336:Special hypergeometric functions 913:{\displaystyle |k_{n}(x)|\leq 1} 413: 158:discovered this function, when 32:(1931). Bateman defined it by 1196: 1187: 1142: 1139: 1133: 1117: 1111: 1098: 1077: 1071: 987: 981: 900: 896: 890: 876: 851: 843: 831: 827: 819: 809: 803: 797: 727: 721: 690: 681: 665: 659: 622: 614: 599: 593: 544: 520: 475: 469: 309: 303: 283:of the second kind as follows 227: 215: 128: 104: 59: 53: 1: 1290:Encyclopedia of Mathematics 999:{\displaystyle k_{2n}(x)=0} 1357: 1202:{\displaystyle K_{n}(-x)} 253:The Bateman function for 1203: 1164: 1046: 1026: 1025:{\displaystyle x<0} 1000: 954: 934: 914: 861: 773: 697: 632: 562: 427: 279:is the related to the 273: 272:{\displaystyle x>0} 237: 146: 1204: 1165: 1052:is a positive integer 1047: 1027: 1001: 955: 935: 915: 862: 774: 698: 633: 563: 446:Thomas Henry Havelock 428: 274: 238: 147: 1174: 1058: 1036: 1010: 965: 944: 924: 872: 784: 708: 643: 580: 455: 290: 257: 172: 39: 16:In mathematics, the 920:for real values of 513: 248:Theodore von Kármán 160:Theodore von Kármán 97: 1285:"Bateman function" 1199: 1160: 1042: 1022: 996: 950: 930: 910: 857: 769: 693: 628: 558: 557: 491: 423: 269: 233: 142: 141: 75: 1341:Special functions 1150: 1096: 1045:{\displaystyle n} 953:{\displaystyle x} 933:{\displaystyle n} 767: 746: 489: 440:Havelock function 385: 364: 353: 210: 73: 1348: 1321: 1317: 1311: 1305: 1299: 1298: 1281: 1275: 1274: 1226: 1208: 1206: 1205: 1200: 1186: 1185: 1169: 1167: 1166: 1161: 1148: 1132: 1131: 1110: 1109: 1097: 1092: 1084: 1070: 1069: 1051: 1049: 1048: 1043: 1031: 1029: 1028: 1023: 1005: 1003: 1002: 997: 980: 979: 959: 957: 956: 951: 939: 937: 936: 931: 919: 917: 916: 911: 903: 889: 888: 879: 866: 864: 863: 858: 856: 855: 854: 846: 830: 822: 796: 795: 778: 776: 775: 770: 768: 763: 755: 747: 745: 734: 720: 719: 702: 700: 699: 694: 680: 679: 658: 657: 637: 635: 634: 629: 627: 626: 625: 617: 592: 591: 567: 565: 564: 559: 512: 508: 499: 490: 482: 468: 467: 432: 430: 429: 424: 409: 405: 386: 378: 365: 363: 362: 358: 354: 346: 329: 328: 316: 302: 301: 278: 276: 275: 270: 242: 240: 239: 234: 211: 209: 208: 207: 194: 190: 189: 179: 151: 149: 148: 143: 96: 92: 83: 74: 66: 52: 51: 18:Bateman function 1356: 1355: 1351: 1350: 1349: 1347: 1346: 1345: 1326: 1325: 1324: 1318: 1314: 1306: 1302: 1283: 1282: 1278: 1248:10.2307/1989510 1228: 1227: 1223: 1219: 1177: 1172: 1171: 1123: 1101: 1085: 1061: 1056: 1055: 1034: 1033: 1008: 1007: 968: 963: 962: 942: 941: 922: 921: 880: 870: 869: 834: 787: 782: 781: 756: 738: 711: 706: 705: 671: 646: 641: 640: 605: 583: 578: 577: 574: 459: 453: 452: 442: 373: 369: 338: 334: 330: 317: 293: 288: 287: 255: 254: 199: 195: 181: 180: 170: 169: 43: 37: 36: 12: 11: 5: 1354: 1352: 1344: 1343: 1338: 1328: 1327: 1323: 1322: 1312: 1300: 1276: 1242:(4): 817–831, 1220: 1218: 1215: 1214: 1213: 1198: 1195: 1192: 1189: 1184: 1180: 1159: 1156: 1153: 1147: 1144: 1141: 1138: 1135: 1130: 1126: 1122: 1119: 1116: 1113: 1108: 1104: 1100: 1095: 1091: 1088: 1082: 1079: 1076: 1073: 1068: 1064: 1053: 1041: 1021: 1018: 1015: 995: 992: 989: 986: 983: 978: 975: 971: 960: 949: 929: 909: 906: 902: 898: 895: 892: 887: 883: 878: 867: 853: 849: 845: 841: 837: 833: 829: 825: 821: 817: 814: 811: 808: 805: 802: 799: 794: 790: 779: 766: 762: 759: 753: 750: 744: 741: 737: 732: 729: 726: 723: 718: 714: 703: 692: 689: 686: 683: 678: 674: 670: 667: 664: 661: 656: 653: 649: 638: 624: 620: 616: 612: 608: 604: 601: 598: 595: 590: 586: 573: 570: 569: 568: 556: 553: 550: 546: 543: 540: 537: 534: 531: 528: 525: 522: 519: 516: 511: 507: 503: 498: 494: 488: 485: 480: 477: 474: 471: 466: 462: 441: 438: 434: 433: 422: 419: 416: 412: 408: 404: 401: 398: 395: 392: 389: 384: 381: 376: 372: 368: 361: 357: 352: 349: 344: 341: 337: 333: 327: 324: 320: 314: 311: 308: 305: 300: 296: 268: 265: 262: 244: 243: 232: 229: 226: 223: 220: 217: 214: 206: 202: 198: 193: 188: 184: 177: 153: 152: 140: 137: 134: 130: 127: 124: 121: 118: 115: 112: 109: 106: 103: 100: 95: 91: 87: 82: 78: 72: 69: 64: 61: 58: 55: 50: 46: 13: 10: 9: 6: 4: 3: 2: 1353: 1342: 1339: 1337: 1334: 1333: 1331: 1316: 1313: 1310: 1304: 1301: 1296: 1292: 1291: 1286: 1280: 1277: 1273: 1269: 1265: 1261: 1257: 1253: 1249: 1245: 1241: 1237: 1236: 1231: 1225: 1222: 1216: 1212: 1193: 1190: 1182: 1178: 1157: 1154: 1151: 1145: 1136: 1128: 1124: 1120: 1114: 1106: 1102: 1093: 1089: 1086: 1080: 1074: 1066: 1062: 1054: 1039: 1019: 1016: 1013: 993: 990: 984: 976: 973: 969: 961: 947: 927: 907: 904: 893: 885: 881: 868: 847: 839: 835: 823: 815: 812: 806: 800: 792: 788: 780: 764: 760: 757: 751: 748: 742: 739: 735: 730: 724: 716: 712: 704: 687: 684: 676: 672: 668: 662: 654: 651: 647: 639: 618: 610: 606: 602: 596: 588: 584: 576: 575: 571: 554: 551: 548: 541: 538: 535: 532: 529: 526: 523: 517: 514: 509: 505: 501: 496: 492: 486: 483: 478: 472: 464: 460: 451: 450: 449: 447: 439: 437: 420: 417: 414: 410: 406: 402: 399: 396: 393: 390: 387: 382: 379: 374: 370: 366: 359: 355: 350: 347: 342: 339: 335: 325: 322: 318: 312: 306: 298: 294: 286: 285: 284: 282: 266: 263: 260: 251: 249: 230: 224: 221: 218: 212: 204: 200: 196: 191: 186: 182: 175: 168: 167: 166: 165: 161: 157: 138: 135: 132: 125: 122: 119: 116: 113: 110: 107: 101: 98: 93: 89: 85: 80: 76: 70: 67: 62: 56: 48: 44: 35: 34: 33: 31: 30:Harry Bateman 27: 23: 19: 1315: 1303: 1288: 1279: 1239: 1233: 1224: 443: 435: 252: 245: 154: 21: 17: 15: 1230:Bateman, H. 28:studied by 1330:Categories 1217:References 572:Properties 164:turbulence 1295:EMS Press 1256:0002-9947 1191:− 1094:π 905:≤ 840:− 761:π 752:⁡ 743:π 685:− 652:− 611:− 552:θ 542:θ 539:ν 536:− 533:θ 530:⁡ 518:⁡ 502:π 493:∫ 487:π 465:ν 388:ν 375:− 356:ν 332:Γ 323:− 299:ν 225:ν 222:− 136:θ 126:θ 123:ν 120:− 117:θ 114:⁡ 102:⁡ 86:π 77:∫ 71:π 49:ν 1320:268-280. 1170:, where 1297:, 2001 1272:1501618 1264:1989510 1209:is the 156:Bateman 1270:  1262:  1254:  1149:  1260:JSTOR 1252:ISSN 1155:< 1017:< 1006:for 940:and 418:> 264:> 20:(or 1244:doi 1032:if 749:sin 527:tan 515:sin 111:tan 99:cos 1332:: 1293:, 1287:, 1268:MR 1266:, 1258:, 1250:, 1240:33 1238:, 421:0. 250:. 1246:: 1197:) 1194:x 1188:( 1183:n 1179:K 1158:0 1152:x 1146:, 1143:] 1140:) 1137:x 1134:( 1129:0 1125:K 1121:+ 1118:) 1115:x 1112:( 1107:1 1103:K 1099:[ 1090:x 1087:2 1081:= 1078:) 1075:x 1072:( 1067:1 1063:k 1040:n 1020:0 1014:x 994:0 991:= 988:) 985:x 982:( 977:n 974:2 970:k 948:x 928:n 908:1 901:| 897:) 894:x 891:( 886:n 882:k 877:| 852:| 848:x 844:| 836:e 832:) 828:| 824:x 820:| 816:+ 813:x 810:( 807:= 804:) 801:x 798:( 793:2 789:k 765:2 758:n 740:n 736:2 731:= 728:) 725:0 722:( 717:n 713:k 691:) 688:x 682:( 677:n 673:k 669:= 666:) 663:x 660:( 655:n 648:k 623:| 619:x 615:| 607:e 603:= 600:) 597:x 594:( 589:0 585:k 555:. 549:d 545:) 524:x 521:( 510:2 506:/ 497:0 484:2 479:= 476:) 473:x 470:( 461:h 415:x 411:, 407:) 403:x 400:2 397:, 394:0 391:, 383:2 380:1 371:( 367:U 360:) 351:2 348:1 343:+ 340:1 336:( 326:x 319:e 313:= 310:) 307:x 304:( 295:k 267:0 261:x 231:u 228:) 219:x 216:( 213:= 205:2 201:x 197:d 192:u 187:2 183:d 176:x 139:. 133:d 129:) 108:x 105:( 94:2 90:/ 81:0 68:2 63:= 60:) 57:x 54:( 45:k 22:k

Index

confluent hypergeometric function
Harry Bateman
Bateman
Theodore von Kármán
turbulence
Theodore von Kármán
Confluent hypergeometric function
Thomas Henry Havelock
Modified Bessel function of the second kind
Bateman, H.
Transactions of the American Mathematical Society
doi
10.2307/1989510
ISSN
0002-9947
JSTOR
1989510
MR
1501618
"Bateman function"
Encyclopedia of Mathematics
EMS Press
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Special hypergeometric functions
Special functions

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