Das vorliegende Buch ist zum Teil aus Vorlesungen entstanden, die ich in den vergangenen zehn Jahren an verschiedenen Universitaten gehalten habe. Es verdankt daneben viel einer intensiven Beschaftigung auch mit den hOheren speziellen Funktionen, 'lor allem dem Bemtihen, fur ihre Untersuchung eine solide mathematische Grundlage zu schaffen. So ist mit dieser EinfUhrung ein Werk entstanden, das versucht, die Theorie der behandelten Funktionen mit dem Blick auf das mathematisch Wesentliche zu erfassen, den Zugang zu ihnen zu vereinfachen, ihre Vielfalt zu uberschauen und zu beherrschen. Ich habe die Hoffnung, daB die Theorie so auch fUr den, der diese Funktionen nicht als Gegen stand rein mathematischer Betrachtungen ansehen kann, sondem sie als Hilfsmittel benatigt, etwas gewonnen hat. Zu besonderem Dank bin ich verpflichtet Fraulein K. KAPPES fUr die sorgfaltige Reinschrift des Manuskripts, meinen Mitarbeitem R. EBERT und A. SCHNEIDER fUr die groBe Muhe einer kritischen Durchsicht, Herm A. SCHNEIDER insbesondere fUr die gewissenhafte Unterstutzung bei der Korrektur. Dem Verlage schlieBlich gilt mein Dank fUr sein Verstandnis bei mancher Verzagerung der Fertigstellung und fUr die vorzugliche Ausstattung des Buches. F. W. SCHAFKE KaIn, im Juni 1963 Inhaltsverzeichnis Seite Einleitung I 1. Grundlagen 7 I. I. Die Schwingungsgleichung 7 I. I I. grad, div, LI in orthogonalen Koordinatensystemen. 7 I. I 2. Orthogonalinvarianz. . . . . . . . 13 I. I 3. Bedeutung der Schwingungsg\eichung 16 1. I 4. Separation der Schwingungsgleichung 17 1.2. Funktionentheoretische Hilfsmittel . 23 1.3. Die Laplace-Transformation ..... . 29 2. Die GammaCunktion . . . . . . . . . . ."

Die MATHIEuschen Funktionen und die Spharoidfunktionen treten 2 unter anderem bei der Separation der SchwingungsgleichungL1u+ku=o in elliptischen Zylinderkoordinaten bzw. in rotationselliptischen Koor- dinaten auf und stellen, von dieser Seite aus betrachtet, Verallgemei- nerungen der trigonometrischen Funktionen, Zylinderfunktionen, Kugel- funktionen und konfluenten hypergeometrischen Funktionen dar. Ist es schon vom mathematischen Standpunkt aus interessant, die MATHIEU- schen Funktionen und die Spharoidfunktionen als Interpolation zwischen ihren wohlvertrauten Spezialfallen bzw. Ausartungen zu studieren, so darf man auf der anderen Seite erwarten, dass sie auch fur die Behand- lung vieler physikalischer und technischer Probleme von ahnlichem Nutzen sein werden, wie es die einfacheren speziellen Funktionen der mathematischen Physik sind. Tatsachlich haben die MATHIEuschen Funktionen und die Spharoidfunktionen gerade in den letzten Jahren viele wichtige und interessante Anwendungen gefunden, vor allem natur- lich bei Problemen, die auf die Schwingungsgleichung mit Rand- und Grenzbedingungen auf elliptischen Zylindern und auf Rotationsellip- soiden fuhren, darunter Probleme der Warmeleitung, der akustischen oder elektromagnetischen Wellenausbreitung, insbesondere Abstrah- lungs-und Beugungsprobleme. Auch eine Reihe von wellenmechanischen Problemen konnte mit Hilfe dieser Funktionen geloest werden. Von be- sonderer Bedeutung sind schliesslich die zahlreichen Anwendungen speziell der MATHIEuschen Funktionen auf Systeme mit periodisch veranderlichen Parametern.