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拉蓋爾多項式

鎖定
在數學中,以法國數學家埃德蒙·拉蓋爾(英語:Edmond Laguerre)命名的拉蓋爾多項式定義為拉蓋爾方程的標準解。拉蓋爾多項式,是一列常見的定義於非負實數集上的正交多項式,是伴隨於Gamma分佈密度函數的正交多項式,在量子力學,統計學等方面有重要應用。
中文名
拉蓋爾多項式
外文名
Laguerre polynomial
所屬學科
數學
符號表示
Ln(x)
性    質
正交表達式
命名者
埃德蒙·拉蓋爾
應用學科
量子力學,統計學

拉蓋爾多項式概念定義

在數學中,拉蓋爾多項式定義為拉蓋爾方程的標準解。下列為拉蓋爾方程:
此方程只有當n為非負時才有非平凡解。
是拉蓋爾方程的正則奇點。在
及其鄰域上為有限的級數解是
級數收斂半徑為無限大。
如n為整數,解y(x)退化為n次多項式。用適當的常數乘這些多項式,使最高次冪項成為
就叫作拉蓋爾多項式,記作
拉蓋爾多項式由羅德里格公式推導出公式,如下:
它可以用遞推關係表達,如下:
拉蓋爾多項式的遞推關係也可以表現為:
此多項式是區間
上函數全體按照如下定義內積時的標準正交多項式:

拉蓋爾多項式廣義

拉蓋爾多項式定義

稱在
上伴隨核函數
的標準正交多項式為廣義拉蓋爾多項式,記為
。廣義拉蓋爾多項式也可以由如下的羅德里格公式給出:
時,廣義拉蓋爾多項式退化為標準拉蓋爾多項式。
廣義拉蓋爾多項式有如下解析表達式:
廣義拉蓋爾多項式有如下遞推關係:

拉蓋爾多項式性質

正交性
伴隨拉蓋爾多項式在區間[0, ∞)上以權函數
正交:
平方積分

拉蓋爾多項式相關恆等式

關於一般拉蓋爾多項式和拉蓋爾多項式,可以得到以下兩個恆等式 [1] 
定理1:設
是一般拉蓋爾多項式,那麼,
,當
時,有恆等式
其中,
定理2:設
是拉蓋爾多項式,那麼,
,有恆等式
參考資料
  • 1.    劉端森、李超.關於拉蓋爾方程的一些恆等式:紡織高校基礎科學學報,2002