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スフエロイド波動方程式,ラーメ方程式および楕円体波動方程式の固有値問題近似解法

研究課題

研究課題/領域番号 13640128
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関明星大学 (2002)
会津大学 (2001)

研究代表者

池辺 八洲彦  明星大学, 一般教育, 教授 (10114034)

研究分担者 蔡 東生  筑波大学, 電子・情報工学系, 助教授 (70202075)
小野 英夫  明星大学, 一般教育, 教授 (00062315)
広津 千尋  明星大学, 一般教育, 教授 (60016730)
宮崎 佳典  静岡産業大学, 国際情報学部, 講師 (00308701)
浅井 信吉  会津大学, コンピュータ理工学部, 講師 (80325969)
菊池 靖  会津大学, コンピュータ理工学部, 講師 (60254059)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2001年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード無限複素数帯行列 / 固有値 / スフエロイド波動方程式 / ラーメ方程式 / 楕円体波動方程式 / スフェロイド波動方程式 / 固有値問題 / 楕円体方程式
研究概要

我々はすでに下記の研究成果において、無限複素帯行列の固有値問題において詳しく研究を行い、きわめて自然な切断法による近似計算可能性の証明と、精密な評価式を得ている。
1.Y.Ikebe, Y.Kikuchi, I.Fujishiro, N.Asai, K.Takanashi, and M.Harada, The Eigenvalue Problem for Infinite Compact Complex Symmetric Matrices with Application to the Numerical Computation of Complex Zeros of J_0(Z)-iJ_1(Z) and of Bessel Functions J_m(Z) of Any Real Order m, Linear Algebra and Its Applications, Vol.194(1993), pp.35-70
2.Y.Ikebe, N.Asai, Y.Miyazaki, and D.Cai, The Eigenvalue Problem for Infinite, Complex Symmetric Tridiagonal Matrices with Application, Linear Algebra and Its Applications, Vol.241-243(combined volume)(1996), pp.599-618
他方、三次元波動方程式Δw+P^2w=0をスフェロイド座標変換(Prolate型とoblate型の2種あり)を施し、変数分離形の解を求めると、結局スフェロイド波動方程式W"-tanθ・W′+(λ-μ^2sec^2θ+γcos^2θ)w=0が問題となりπまたは2π周期解を持たせるような固有値λを定める問題に導かれる。この問題の数値解法を上記成果の応用という立場から行列算法として定式化、誤差評価、可視化を行った。また、ラーメ方程式W"(z)-(α+bk^2sn^2z)w(z)=0は我々がこれまでに固有値計算問題として相当の成果をあげてきたマシュー微分方程式との類似点から、両者を比較しながら研究を行い、2πまたは4π周期を持つ、周期Lame関数の固有値問題を、やはり上記成果の応用という立場から行列算法として定式化、誤差評価、可視化を行った。さらにほとんど文献の見つからなかった楕円体波動方程式の固有値問題についても継続して調査を進めている。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] Y.Miyazaki, Y.Kikuchi, D.Cai, Y.Ikebe: "Error Analysis for the Computation of Zeros of regular Coulomb Wave Function and Its First Derivative"Mathematics of Computation. 70・235. 1195-1204 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮崎佳典, 浅井信吉, 蔡東生, 池辺八洲彦: "Mathieu微分方程式の逆固有値問題"日本応用数理学会論文誌. 8・2. 199-222 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 浅井信吉, 宮崎佳典, 蔡東生, 平沢一紘, 池辺八洲彦: "行列算法によるzJ'_v(z)+HJ_v(z)=0の数値解法"電子情報通信学会論文誌. J79A・7. 1256-1265 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ikebe, N.Asai, Y.Miyazaki, D.Cai: "The Eigenvalue Problem for Infinite Complex Symmetric Tridiagonal Matrices with Application"Linear Algebra and Its Applications. 241-243. 599-618 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ikebe, Y.Kikuchi, I.Fujishiro, N.Asai, K.Takanashi: "The Eigenvalue Problem for Infinite Compact Complex Symmetric Matrices with Application to the Numerical Computation of Complex Zeros of J_0(Z)-iJ_1(Z) and of Bessel Functions J_m(Z) of Any Real Order m"Linear Algebra and Its Applications. 194. 35-70 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Miyazaki, N. Asai, Y. Kikuchi, D.S. Cai, Y. Ikebe: "Computation of Multiple Eigenvalues of Infinite Tri-Diagonal Matrices"Mathematics of Computation. accepted.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Miyazaki, Y. Kikuchi, D. Cai, Y. Ikebe: "Error Analysis for the Computation of Zeros of Regular Coulomb Wave Function and Its First Derivative"Mathematics of Computation. Vol.70, No.235. 1195-1204 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Miyazaki, N. Asai, D.S. Cai, Y. Ikebe: "A Numerical Computation of the Inverse Characteristic Values of Mathieu's Equation (Japanese)"JSIAM. Vol.8, No.2. 199-222 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Asai, Y. Miyazaki, D.S. Cai, K.Hirasawa, Y. Ikebe: "Matrix Methods for the Numerical Solution of $ zJ'_{\nu}(z)+HJ_{\nu}(z)=0$"Electronics and Communications in Japan. Part 3, Vol. 80, No. 7. 44-54 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ikebe, N. Asai, Y. Miyazaki, D.S. Cai: "The Eigenvalue Problem for Infinite Complex Symmetric Tridiagonal Matrices with Application"Linear Algebra and Its Applications. Vol. 241-243. 599-618 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ikebe, Y. Kikuchi, I. Fujishiro, N. Asai, K. Takanashi, M. Harada: "The Eigenvalue Problem for Infinite Compact Complex Symmetric Matrices with Application to the Numerical Computation of Complex Zeros of $J_0(z)-iJ_1(z)$ and of Bessel Functions $J_m(z)$ of Any Real Order $m$"Linear Algebra and Its Applications. Vol. 194. 35-70 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Miyazaki, N.Asai, Y.Kikuchi, D.S.Cai, Y.Ikebe: "Computation of Multiple Eigenvalues of Infinite Tri-Diagonal Matrices"Mathematics of Computation. (accepted).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Miyazaki, Y.Kikuchi, D.Cai, Y.Ikebe: "Error Analysis for the Computation of Zeros of regular Coulomb Wave Function and Its First Derivative"Mathematics of Computation. 70・235. 1195-1204 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 宮崎佳典, 浅井信吉, 蔡東生, 池辺八洲彦: "Mathieu微分方程式の逆固有値問題"日本応用数理学会論文誌. 8・2. 199-222 (1998)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 浅井信吉, 宮崎佳典, 蔡東生, 平澤一紘, 池辺八洲彦: "行列算法によるzJ'_v(z)+HJ_v(z)=0の数値解法"電子情報通信学会論文誌. J79A・7. 1256-1265 (1996)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ikebe, N.Asai, Y.Miyazaki, D.Cai: "The Eigenvalue Problem for Infinite Complex Symmetric Tridiagonal Matrices with Application"Linear Algebra and Its Applications. 241-243. 599-618 (1996)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ikebe, Y.Kikuchi, I.Fujishiro, N.Asai, K.Takanashi, M.Harada: "The Eigenvalue Problem for Infinite Compact Complex Symmetric Matrices with Application to the Numerical Computation of Complex Zeros of J_0(z)-iJ_1(z) and of Bessel Functions J_m(z) of Any Real Order m"Linear Algebra Its Applications. 194. 35-70 (1993)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Miyazaki, Y.Kikuchi, D.Cai, Y.Ikebe: "Error Analysis for the Computation of Zeros of regular Coulomb Wave Function and Its First Derivative"Mathematics of Computation. 70・235. 1195-1204 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 宮崎佳典, 浅井信吉, 蔡東生, 池辺八洲彦: "Mathieu微分方程式の逆固有値問題"日本応用数理学会論文誌. 8・2. 199-222 (1998)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 浅井信吉, 宮崎佳典, 蔡東生, 平沢一紘, 池辺八洲彦: "行列算法によるzJ'_v(z)+HJ_v(z)=0の数値解法"電子情報通信学会論文誌. J79A・7. 1256-1265 (1996)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ikebe, N.Asai, Y.Miyazaki, D.Cai: "The Eigenvalue Problem for Infinite Complex Symmetric Tridiagonal Matrices with Application"Linear Algebra and Its Applications. 241-243. 599-618 (1996)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 菊池靖, 浅井信吉, 宮崎佳典, 蔡東生, 藤代一成, 池辺八洲彦: "非負実数階第1種ベッセル関数の零点計算アルゴリズム"日本応用数理学会論文誌. 3・4. 425-437 (1993)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ikebe, Y.Kikuchi, I.Fujishiro, N.Asai, K.Takanashi, M.Harada: "The Eigenvalue Problem for Infinite Compact Complex Symmetric Matrices with Application to the Numerical Computation of Complex Zeros of J_0(z)-iJ_1(z) and of Bessel Functions J_m(z) of Any Real Order m"Linear Algebra and Its Applications. 194. 35-70 (1993)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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