ESTIMATION OF THE REMAINDER TERM OF THE APPEL HYPERGEOMETRIC SERIES F2

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Integral representations and estimates for the remainder term for the summation of the double hypergeometric Appell series F2 are constructed. The resulting formulas have applications in developing algorithms for computing the Appell functions F1 and F3 in C2 using analytic continuation formulas. The results have applications to problems in mathematical physics and computational function theory, including the construction of conformal mappings of complicated polygons based on the Christoffel-Schwarz integral.

About the authors

S. I Bezrodnykh

Federal Research Center "Computer Science and Control" of the Russian Academy of Sciences

Email: sbezrodnykh@mail.ru
Moscow, Russia

O. V Dunin-Barkovskaya

Federal Research Center "Computer Science and Control" of the Russian Academy of Sciences; Sternberg Astronomical Institute, Moscow State University

Moscow, Russia; Moscow, Russia

References

  1. Appel P. Sur les series hypergeometriques de deux variables et sur des equations diff’erentielles lin’eaires aux d’eriv’ees partielles // Comptes Rendus. 1880. V. 90. P. 296–298.
  2. Appel P., Kampe de Feriet J. Fonctions hypergeometriques et hyperspherique. Paris: Gauthier-Villars, 1926.
  3. Бейтмен Г., Эрдейи А. Высшие трансцендентные функции. Гипергеометрическая функция. Функции Лежандра. М.: Наука, 1973.
  4. Bezrodnykh S.I. Analytic continuation of Lauricella’s function FD(N) for large in modulo variables near hyperplanes {zj = zl} // Integral Transforms and Special Functions. 2022. V. 33. №4. P. 276–291.
  5. Bezrodnykh S.I. Analytic continuation of Lauricella’s functions FA(N), FB(N) andFD(N) // Integral Transforms and Special Functions. 2020. V. 31. №11. P. 921–940.
  6. Exton H. Multiple hypergeometric functions and application. New York: J. Willey & Sons inc, 1976.
  7. Erdelyi A. Hypergeometric functions of two variables // Acta Mat. 1950. V. 83. Iss. 131. P. 131–164.
  8. Безродных С.И., Дунин-Барковская О.В. Оценка остаточного члена при суммировании некоторых гипергеометрических рядов Горна // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2024. Т. 64. №12. С. 2229–2242.
  9. Bezrodnykh S.I., Dunin-Barkovskaya O.V. Estimation of the remainder term of the Lauricella series FD(N) // Math. Notes. 2024. V. 116. №5. P. 905-919.
  10. Colavecchia F.D., Gasaneo G. fl: a code to compute Appell's F1 hypergeometric function // Comput. Phys. Communicat. 2004. V. 157. P. 32-38.
  11. Ananthanarayan B., Bera S., Friot S., Marichev O., Pathak T. On the evaluation of the Appell F2 double hypergeometric function // Comput. Phys. Communicat. 2023. V. 284. 108589.
  12. Bera S., Pathak T. Analytic continuations and numerical evaluation of the Appell F1, F3, Lauricella FD(3) and Lauricella-Saran FS(3) and their Application to Feynman Integrals // Comput. Phys. Communicat. 2025. V. 306. 109386589.
  13. Bezuglov M.A., Kniehl B.A., Onishchenko A.I., Veretin O.L. High-precision numerical evaluation of Lauricella functions // Nuclear Phys. B. 2025. 116994.
  14. Тарасов О.В. Применение функциональных уравнений для вычисления фейнмановских интегралов // Теор. и матем. физ. 2019. T. 200. №2. C. 324–342.
  15. Власов В.И., Скороходов С.Л. Аналитическое решение задачи о кавитационном обтекании клина. 1 // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2020. T. 60. №12. C. 2098–2121.
  16. Власов В.И., Скороходов С.Л. Аналитическое решение задачи о кавитационном обтекании клина. II // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2021. V. 61. №11. C. 1873–1893.
  17. Kalmykov M., Bytev V., Kniehl B., Moch S.-O., Ward B., Yost S. Hypergeometric functions and Feynman diagrams. In: Blumlein J., Schneider C. (eds) Anti-Differentiation and the Calculation of Feynman Amplitudes. Texts & Monographs in Symbolic Computation (A Series of the Research Institute for Symbolic Computation, Johannes Kepler University, Linz, Austria). Springer, Cham, 2021.
  18. Karp D., Zhang Y. Convergent expansions and bounds for the incomplete elliptic integral of the second kind near the logarithmic singularity // Math. Comp. 2023. V. 92. №344. P. 2769.
  19. Шилин И. А., Чой Дж. Алгебры Ли и специальные функции, связанные с изотропным конусом // Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 222, ВИНИТИ РАН, М., 2023. C. 141–152.
  20. Claude Duhr, Franziska Porkert Feynman integrals in two dimensions and single-valued hypergeometric functions // J. High Energ. Phys. 2024. V. 2.
  21. Pantig R.C. Apparent and emergent dark matter around a Schwarzschild black hole // Physics of the Dark Universe. 2024. V. 45. 101550.
  22. Wei Fan. Celestial conformal blocks of massless scalars and analytic continuation of the Appell function F1 // J. High Energ. Phys. 2024. V. 2024. article number 145.
  23. Takahashi D.A. Electric potentials and field lines for uniformly-charged tube and cylinder expressed by Appell's hypergeometric function and integration of Z(u|m)sc(u|m) // J. Phys. Soc. Japan. 2025. V. 94. №5. https://doi.org/10.7566/JPSJ.94.053001
  24. Wong R. Asymptotic approximations of integrals // Soc. Industr. and Appl. Math. 2001.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».