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連帶勒讓德函數

鎖定
連帶勒讓德函數有兩類:第一類連帶勒讓德函數、第二類連帶勒讓德函數。連帶勒讓德函數是連帶勒讓德方程的解。
中文名
連帶勒讓德函數
外文名
Associated Legendre functions
領    域
數學
實    質
連帶勒讓德方程的解
分    類
第一類和第二類
性    質
正交歸一性等
類    型
數學術語

連帶勒讓德函數定義

連帶勒讓德函數有兩類:第一類連帶勒讓德函數、第二類連帶勒讓德函數
連帶勒讓德函數是連帶勒讓德方程
的解,當
為任意整數的情形時,連帶勒讓德方程為
的一個解
記作
.另一個解為
記作
,即
.(
)
分別稱為m階n次第一類連帶勒讓德第二類連帶勒讓德函數。 [1] 

連帶勒讓德函數第一類連帶勒讓德函數

[2] 
第一類連帶勒讓德函數3D圖 第一類連帶勒讓德函數3D圖
第一類連帶勒讓德函數2D圖 第一類連帶勒讓德函數2D圖

連帶勒讓德函數第二類連帶勒讓德函數

[2] 

連帶勒讓德函數連帶勒讓德函數的母函數

由勒讓德多項式的母函數公式
兩次對x微分m次,得
.
兩端同乘以
,得
.
因此,
即為連帶勒讓德函數
的母函數。 [3] 

連帶勒讓德函數連帶勒讓德函數的遞推公式

(1)
.
(2)
.
(3)
.
(4)
. [3] 

連帶勒讓德函數連帶勒讓德函數的正交歸一性

連帶勒讓德函數的正交歸一性是指
其中,
稱為連帶勒讓德函數
的模。 [3] 

連帶勒讓德函數連帶勒讓德函數的廣義傅里葉級數展開

連帶勒讓德函數
在區間[一1,1]上也構成一個正交完備系,可以看作廣義傅里葉級數展開的基函數。一個定義在區間[一1,1]上的連續函數,f(x)可展開成以連帶勒讓德函數
為基的廣義傅里葉級數
其中廣義傅里葉係數
若令
,,則以上兩式可寫成
參考資料
  • 1.    葉其孝,沈永歡主編.實用數學手冊.北京:科學出版社,2006.02.01:669
  • 2.    王竹溪 郭敦仁..《特殊函數概論》:北京大學出版社,,2000:220-225
  • 3.    王培光,高春霞,張羣峯等編著.數學物理方法 工科用.北京:清華大學出版社,2012.12:155-157