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Jacobi–Anger expansion

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1308: 735: 1663: 1303:{\displaystyle {\begin{aligned}\cos(z\cos \theta )&\equiv J_{0}(z)+2\sum _{n=1}^{\infty }(-1)^{n}J_{2n}(z)\cos(2n\theta ),\\\sin(z\cos \theta )&\equiv -2\sum _{n=1}^{\infty }(-1)^{n}J_{2n-1}(z)\cos \left,\\\cos(z\sin \theta )&\equiv J_{0}(z)+2\sum _{n=1}^{\infty }J_{2n}(z)\cos(2n\theta ),\\\sin(z\sin \theta )&\equiv 2\sum _{n=1}^{\infty }J_{2n-1}(z)\sin \left.\end{aligned}}} 1319: 1658:{\displaystyle {\begin{aligned}\sum _{\nu =-\infty }^{\infty }J_{\nu }(x)&=1,\\\sum _{\nu =-\infty }^{\infty }J_{2\nu }(x)&=1,\\\sum _{\nu =-\infty }^{\infty }J_{3\nu }(x)&={\frac {1}{3}}\left,\\\sum _{\nu =-\infty }^{\infty }J_{4\nu }(x)&=\cos ^{2}\left({\frac {x}{2}}\right).\end{aligned}}} 1791:. Applied Mathematics Series. Vol. 55 (Ninth reprint with additional corrections of tenth original printing with corrections (December 1972); first ed.). Washington D.C.; New York: United States Department of Commerce, National Bureau of Standards; Dover Publications. p. 355. 719: 183: 467: 1324: 740: 554: 582: 359: 72: 222: 306: 367: 326: 574: 266: 242: 1860: 1839: 1796: 245: 1906: 1901: 714:{\displaystyle e^{iz\cos \theta }\equiv J_{0}(z)\,+\,2\,\sum _{n=1}^{\infty }\,i^{n}\,J_{n}(z)\,\cos \,(n\theta ).} 475: 56: 331: 32: 1786: 44: 1674: 52: 36: 178:{\displaystyle e^{iz\cos \theta }\equiv \sum _{n=-\infty }^{\infty }i^{n}\,J_{n}(z)\,e^{in\theta },} 1735: 60: 1856: 1835: 1818: 1802: 1792: 1774: 191: 48: 462:{\displaystyle e^{iz\sin \theta }\equiv \sum _{n=-\infty }^{\infty }J_{n}(z)\,e^{in\theta }.} 1814: 275: 1877: 1810: 1734:
Sung, S.; Hovden, R. (2022). "On Infinite Series of Bessel functions of the First Kind".
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Expansion of exponentials of trigonometric functions in the basis of their harmonics
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Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables
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signals). This identity is named after the 19th-century mathematicians
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The following real-valued variations are often useful as well:
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Inverse acoustic and electromagnetic scattering theory
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Handbook of continued fractions for special functions
1322: 738: 585: 562: 478: 370: 254: 230: 194: 75: 1313:Similarly useful expressions from the Sung Series: 1657: 1302: 713: 568: 548: 461: 353: 320: 300: 260: 236: 216: 177: 1692: 1690: 1704: 1702: 549:{\displaystyle J_{-n}(z)=(-1)^{n}\,J_{n}(z),} 8: 1739: 1634: 1621: 1592: 1582: 1568: 1539: 1533: 1503: 1478: 1468: 1454: 1415: 1405: 1391: 1355: 1345: 1331: 1323: 1321: 1228: 1218: 1207: 1123: 1113: 1102: 1077: 970: 960: 941: 930: 843: 833: 814: 803: 778: 739: 737: 695: 691: 676: 671: 665: 660: 654: 643: 638: 634: 630: 615: 590: 584: 561: 528: 523: 517: 483: 477: 444: 439: 424: 414: 400: 375: 369: 341: 333: 313: 283: 277: 253: 229: 199: 193: 160: 155: 140: 135: 129: 119: 105: 80: 74: 1686: 66:The most general identity is given by: 354:{\textstyle \theta -{\frac {\pi }{2}}} 1830:Colton, David; Kress, Rainer (1998), 31:) is an expansion of exponentials of 7: 1880:. MathWorld — a Wolfram web resource 1583: 1578: 1469: 1464: 1406: 1401: 1346: 1341: 1219: 1114: 942: 815: 655: 415: 410: 120: 115: 14: 246:Bessel function of the first kind 1696:Colton & Kress (1998) p. 32. 1721:Abramowitz & Stegun (1965) 1607: 1601: 1493: 1487: 1430: 1424: 1367: 1361: 1249: 1243: 1190: 1175: 1159: 1147: 1138: 1132: 1089: 1083: 1063: 1048: 991: 985: 957: 947: 910: 895: 879: 867: 858: 852: 830: 820: 790: 784: 764: 749: 705: 696: 688: 682: 627: 621: 540: 534: 514: 504: 498: 492: 436: 430: 211: 205: 152: 146: 1: 1923: 1757:Cambridge University Press 576:, the expansion becomes: 1878:"Jacobi–Anger expansion" 217:{\displaystyle J_{n}(z)} 1907:Mathematical identities 725:Real-valued expressions 33:trigonometric functions 1659: 1587: 1473: 1410: 1350: 1304: 1223: 1118: 946: 819: 715: 659: 570: 550: 463: 419: 355: 322: 302: 301:{\textstyle i^{2}=-1.} 262: 238: 218: 179: 124: 25:Jacobi–Anger expansion 1660: 1564: 1450: 1387: 1327: 1305: 1203: 1098: 926: 799: 716: 639: 571: 551: 464: 396: 356: 323: 303: 263: 239: 219: 180: 101: 29:Jacobi–Anger identity 1675:Plane wave expansion 1320: 736: 583: 560: 476: 368: 332: 321:{\textstyle \theta } 312: 276: 252: 228: 192: 73: 1876:Weisstein, Eric W. 472:Using the relation 1775:Abramowitz, Milton 1655: 1653: 1300: 1298: 711: 566: 556:valid for integer 546: 459: 351: 318: 298: 258: 234: 214: 175: 61:Carl Theodor Anger 1902:Special functions 1862:978-1-4020-6948-2 1841:978-3-540-62838-5 1798:978-0-486-61272-0 1779:Stegun, Irene Ann 1723:p. 361, 9.1.42–45 1642: 1550: 1544: 1511: 569:{\displaystyle n} 349: 261:{\displaystyle i} 237:{\displaystyle n} 49:signal processing 45:cylindrical waves 1914: 1888: 1886: 1885: 1865: 1844: 1826: 1781:, eds. (1983) . 1761: 1760: 1752: 1746: 1745: 1743: 1731: 1725: 1719: 1713: 1706: 1697: 1694: 1664: 1662: 1661: 1656: 1654: 1647: 1643: 1635: 1626: 1625: 1600: 1599: 1586: 1581: 1556: 1552: 1551: 1546: 1545: 1540: 1534: 1512: 1504: 1486: 1485: 1472: 1467: 1423: 1422: 1409: 1404: 1360: 1359: 1349: 1344: 1309: 1307: 1306: 1301: 1299: 1292: 1288: 1284: 1280: 1242: 1241: 1222: 1217: 1131: 1130: 1117: 1112: 1082: 1081: 1034: 1030: 1026: 1022: 984: 983: 965: 964: 945: 940: 851: 850: 838: 837: 818: 813: 783: 782: 720: 718: 717: 712: 681: 680: 670: 669: 658: 653: 620: 619: 607: 606: 575: 573: 572: 567: 555: 553: 552: 547: 533: 532: 522: 521: 491: 490: 468: 466: 465: 460: 455: 454: 429: 428: 418: 413: 392: 391: 360: 358: 357: 352: 350: 342: 327: 325: 324: 319: 307: 305: 304: 299: 288: 287: 267: 265: 264: 259: 243: 241: 240: 235: 223: 221: 220: 215: 204: 203: 184: 182: 181: 176: 171: 170: 145: 144: 134: 133: 123: 118: 97: 96: 1922: 1921: 1917: 1916: 1915: 1913: 1912: 1911: 1892: 1891: 1883: 1881: 1875: 1872: 1863: 1847: 1842: 1829: 1799: 1773: 1770: 1765: 1764: 1754: 1753: 1749: 1733: 1732: 1728: 1720: 1716: 1707: 1700: 1695: 1688: 1683: 1671: 1652: 1651: 1630: 1617: 1610: 1588: 1561: 1560: 1535: 1517: 1513: 1496: 1474: 1447: 1446: 1433: 1411: 1384: 1383: 1370: 1351: 1318: 1317: 1297: 1296: 1267: 1263: 1262: 1258: 1224: 1193: 1166: 1165: 1119: 1073: 1066: 1039: 1038: 1009: 1005: 1004: 1000: 966: 956: 913: 886: 885: 839: 829: 774: 767: 734: 733: 727: 672: 661: 611: 586: 581: 580: 558: 557: 524: 513: 479: 474: 473: 440: 420: 371: 366: 365: 361:, we also get: 330: 329: 310: 309: 279: 274: 273: 250: 249: 226: 225: 195: 190: 189: 156: 136: 125: 76: 71: 70: 17: 12: 11: 5: 1920: 1918: 1910: 1909: 1904: 1894: 1893: 1890: 1889: 1871: 1870:External links 1868: 1867: 1866: 1861: 1845: 1840: 1827: 1797: 1769: 1766: 1763: 1762: 1747: 1726: 1714: 1712:(2008) p. 344. 1698: 1685: 1684: 1682: 1679: 1678: 1677: 1670: 1667: 1666: 1665: 1650: 1646: 1641: 1638: 1633: 1629: 1624: 1620: 1616: 1613: 1611: 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Index

mathematics
trigonometric functions
convert
plane waves
cylindrical waves
signal processing
FM
Carl Jacobi
Carl Theodor Anger
Bessel function of the first kind
imaginary unit
Plane wave expansion




p. 361, 9.1.42–45
arXiv
2211.01148
Abramowitz, Milton
Stegun, Irene Ann
"Chapter 9"
Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables
ISBN
978-0-486-61272-0
LCCN
64-60036
MR
0167642
LCCN

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