(3+1+1)極座標系では、
と表現されますが、線素dsは、
となるので、計量テンソルgijは、
が、得られます。
ラプラシアンΔ5は、
で、gijは、gijの逆行列、gはgijの行列式です。
の場合は、
なので、
となります。
ラプラシアンΔ5の各項は1/r2の次元を共通に持っているので、これをrhZ(ζ)H(η,θ,φ)の形の関数(H(η,θ,φ)は(3+1)極座標系の超球面調和関数)に演算すれば、rに依存する部分は共通の因子rh-2となります。ラプラス方程式の場合、Δ5ψ=0を満たすので、共通因子rh-2を落とすことができて、さらに、H(η,θ,φ)は(3+1)極座標系の超球面調和関数なので、
となります。
t=cosζとおくと、
が得られ、特にk=0のときは、
で、その解は、Gegenbauerの多項式で、
と表すことができます(Pn(α,β)はJacobiの多項式)。
k≠0のときは、
とおくと、
で、k≠0のときも
の解は、Gegenbauerの多項式の微分を用いた
で表すことができます。
Cn3/2(t)は、比例定数を除くと、具体的には、
で、低次のものは、
となります。
以上より、Z(ζ)H(η,θ,φ)の低次のものは次の表のように与えられます。h≧k≧l≧|m|≧0なので、同一のhに対して、1+4+9+・・・+(h+1)2=(1/6)(h+1)(h+2)(2h+3)種類の超球面調和関数が対応します。これはSO(5)の(m1,m2)=(h,0)の表現の次元の数と一致します。