Главная > АСИМПТОТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ НЕЛИНЕЙНОЙ МЕХАНИКИ (Н. Н.МОИСЕЕВ)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Выпишем некоторые воспомогательные формулы из теории эллиптических функций Якоби.
a) Функция $z=\mathrm{sn}(u, k)$ (эллиптический синус) определяется так:
\[
z=\operatorname{sn}(u, k)=\sin \varphi(k)=\sin \operatorname{am} u,
\]

где амплитуда $\varphi=\operatorname{am} u$ определяется как обращение эллиптического интеграла
\[
u=\int_{0}^{\varphi} \frac{d \xi}{\sqrt{1-k^{2} \sin ^{2} \xi}} .
\]

Здесь $k$-число, которое называется модулем эллиптической функции, $\sin \varphi$ – периодическая функция периода $2 \pi$. При изменении $\varphi$ на $2 \pi$ величина $u$ изменяется на $T_{u}=\int_{0}^{2 \pi} \frac{d \xi}{\sqrt{1-k^{2} \sin ^{2} \xi}}$ и обратно: при изменении $u$ на $T_{u}$ амплитуда $\varphi$ изменяется на 2л. Следовательно, sn $(u, k)$ – периодическая функция $u$ периода $T_{u}$. Величина
\[
K(k)=\int_{0}^{\pi / 2} \frac{d \xi}{\sqrt{1-k^{2} \sin ^{2} \xi}}
\]

называется полным эллиптическим интегралом первого рода. Так как
\[
\int_{0}^{\pi / 2} \frac{d \xi}{\sqrt{1-k^{2} \sin ^{2} \xi}}=\int_{\pi / 2}^{\pi} \frac{d \xi}{\sqrt{1-k^{2} \sin ^{2} \xi}}=\ldots,
\]

то
\[
T_{u}=4 K(k) .
\]
б) Функция $z=\mathrm{cn}(u, k)$ – эллиптический косинус, определяется равенством
\[
z=\operatorname{cn}(u, k)=\cos \varphi=\cos \text { an } u .
\]
в) Функция дельта амплитуды
\[
z=\operatorname{dn}(u, k)=\Delta \varphi=\sqrt{1-k^{2} \sin ^{2} \varphi}=\sqrt{1-k^{2} \sin \operatorname{am} u} .
\]

Эллиптический синус, косинус и дельта амплитуды называются эллиптическими функциями Якоби.
г) Связь между функциями Якоби
\[
\operatorname{sn}^{2} u+\mathrm{cn}^{2} u=1, \quad \mathrm{dn}^{2} u+k^{2} \mathrm{sn}^{2} u=1 .
\]
д) Формулы дифференцирования
\[
\left.\begin{array}{c}
\frac{d}{d u} \operatorname{sn} u=\operatorname{cn} u \cdot \operatorname{dn} u, \quad \frac{d}{d u} \operatorname{dn} u=-k^{2} \operatorname{sn} u \operatorname{cn} u, \\
\frac{d}{d u} \operatorname{cn} u=-\operatorname{sn} u \operatorname{dn} u .
\end{array}\right\}
\]

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru