拉盖尔多项式
数学术语
在数学中,以法国
数学家
埃德蒙·
拉盖尔
(英语:Edmond Laguerre)命名的
拉盖尔
多项式
定义为
拉盖尔
方程的标准解。拉盖尔多项式,是一列常见的定义于非负实数集上的正交多项式,是伴随于
Gamma分布
密度函数的正交多项式,在量子力学,统计学等方面有重要应用。
概念定义
在数学中,拉盖尔多项式定义为拉盖尔方程的标准解。下列为拉盖尔方程:
此方程只有当n为非负时才有非平凡解。 是拉盖尔方程的正则奇点。在 及其邻域上为有限的级数解是
级数
的
收敛半径
为无限大。
如n为整数,解y(x)退化为n次
多项式
。用适当的常数乘这些多项式,使最高次幂项成为 就叫作拉盖尔多项式,记作 ,
拉盖尔多项式由罗德里格公式推导出公式,如下:
它可以用递推关系表达,如下:
拉盖尔多项式的递推关系也可以表现为:
此多项式是区间 上函数全体按照如下定义内积时的标准正交多项式:
广义
定义
称在 上伴随核函数 的标准正交多项式为广义拉盖尔多项式,记为 。广义拉盖尔多项式也可以由如下的罗德里格公式给出:
当 时,广义拉盖尔多项式退化为标准拉盖尔多项式。
广义拉盖尔多项式有如下解析表达式:
广义拉盖尔多项式有如下递推关系:
性质
正交性
伴随拉盖尔多项式在区间[0, ∞)上以权函数正交:
平方积分
相关恒等式
关于一般拉盖尔多项式和拉盖尔多项式,可以得到以下两个恒等式:
定理1:设 是一般拉盖尔多项式,那么, 及 ,当 时,有恒等式
其中, 。
定理2:设 是拉盖尔多项式,那么, 及 ,有恒等式
参考资料
最新修订时间:2023-04-16 21:16
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概念定义
广义
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