Rodriges formulasi - Rodrigues formula - Wikipedia

Matematikada, Rodrigesning formulasi (ilgari Fil suyagi - Jakobi formulasi) uchun formula Legendre polinomlari tomonidan mustaqil ravishda kiritilgan Olinde Rodriges  (1816 ), Ser Jeyms Fil suyagi  (1824 ) va Karl Gustav Jakobi  (1827 ). "Rodriges formulasi" nomi Geyn tomonidan 1878 yilda, Hermit 1865 yilda Rodriges birinchi bo'lib kashf etganligini ta'kidlaganidan keyin kiritilgan. Bu atama, boshqalari uchun o'xshash formulalarni tavsiflash uchun ham ishlatiladi ortogonal polinomlar. Askey (2005) Rodriges formulasining tarixini batafsil tavsiflaydi.

Bayonot

Ruxsat bering ${ displaystyle {P_ {n} (x) } _ {n = 0} ^ { infty}}$ ortogonallik shartini qanoatlantiruvchi ortogonal polinomlarning ketma-ketligi bo'ling

${ displaystyle int _ {a} ^ {b} P_ {m} (x) P_ {n} (x) w (x) dx = K_ {m, n} delta _ {m, n},}$

qayerda, ${ displaystyle w (x)}$ tegishli vazn funktsiyasi, ${ displaystyle K_ {m, n}}$ doimiy va ${ displaystyle delta _ {m, n}}$ Kronekker deltasidir. Agar vazn vazifasi bo'lsa ${ displaystyle w (x)}$ quyidagi differentsial tenglamani qondiradi (Pirsonning differentsial tenglamasi deb ataladi),

${ displaystyle { frac {w '(x)} {w (x)}} = { frac {A (x)} {B (x)}},}$

qayerda ${ displaystyle A (x)}$ daraja ko'pi bilan 1 va bo'lgan polinomdir ${ displaystyle B (x)}$ daraja ko'pi bilan 2 va undan tashqari chegaralari bo'lgan polinomdir

${ displaystyle lim _ {x o'ng arrow a} w (x) B (x) = 0, qquad lim _ {x rightarrow b} w (x) B (x) = 0,}$

keyin buni ko'rsatish mumkin ${ displaystyle P_ {n} (x)}$ shaklning takrorlanish munosabatini qondiradi,

${ displaystyle P_ {n} (x) = { frac {c_ {n}} {w (x)}} { frac { mathrm {d} ^ {n}} { mathrm {d} x ^ { n}}} chap [B (x) ^ {n} w (x) o'ng],}$

ba'zi bir doimiy uchun ${ displaystyle c_ {n}}$. Ushbu munosabat deyiladi Rodrigesning formulasi, yoki shunchaki Rodrigesning formulasi.^[1]

Rodrigues tipidagi formulalarning eng taniqli dasturlari Legendre, Laguerre va Hermite polinomlari uchun formulalar:

Rodriges formulasini bayon qildi Legendre polinomlari ${ displaystyle P_ {n}}$:

${ displaystyle P_ {n} (x) = {1 2 ^ {n} n!} {d ^ {n} over dx ^ {n}} left [(x ^ {2} -1) ^ {n} o'ng].}$

Laguer polinomlari odatda belgilanadi L₀, L₁, ... va Rodriges formulasini quyidagicha yozish mumkin

${ displaystyle L_ {n} (x) = { frac {e ^ {x}} {n!}} { frac {d ^ {n}} {dx ^ {n}}} left (e ^ { -x} x ^ {n} o'ng) = { frac {1} {n!}} chap ({ frac {d} {dx}} - 1 o'ng) ^ {n} x ^ {n} ,}$

Rodrigues formulasi Hermit polinom sifatida yozilishi mumkin

${ displaystyle H_ {n} (x) = (- 1) ^ {n} e ^ {x ^ {2}} { frac {d ^ {n}} {dx ^ {n}}} e ^ {- x ^ {2}} = chap (2x - { frac {d} {dx}} o'ng) ^ {n} cdot 1}$.

Shu kabi formulalar ortogonal funktsiyalarning ko'plab boshqa ketma-ketliklari uchun amal qiladi Shturm-Liovil tenglamalari va bular, shuningdek, bu holda, ayniqsa, natijada ketma-ketlik polinom bo'lganida, Rodrigues formulasi (yoki Rodrigesning formulasi) deb nomlanadi.

Adabiyotlar

• Askey, Richard (2005), "1839 yilgi permütatsiyalar haqidagi maqola: uning Rodriges formulasi bilan aloqasi va keyingi rivojlanish", Altmann shahrida, Simon L.; Ortiz, Eduardo L. (tahr.), Frantsiyadagi matematika va ijtimoiy utopiyalar: Olinde Rodriges va uning davri, Matematika tarixi, 28, Providence, R.I .: Amerika matematik jamiyati, 105–118 betlar, ISBN  978-0-8218-3860-0
• Fil suyagi, Jeyms (1824), "Eksa atrofida aylanadigan bir hil suyuqlik massasi muvozanatini saqlash uchun zarur bo'lgan rasm to'g'risida", London Qirollik Jamiyatining falsafiy operatsiyalari, Qirollik jamiyati, 114: 85–150, doi:10.1098 / rstl.1824.0008, JSTOR  107707
• Jakobi, C. G. J. (1827), "Gattung algebraischer funktsiyasi, Entwicklung der funktsiyasi o'ladi (1 - 2)xz + z²)^1/2 entstehen. ", Journal for fure die Reine und Angewandte Mathematik (nemis tilida), 2: 223–226, doi:10.1515 / crll.1827.2.223, ISSN  0075-4102, S2CID  120291793
• O'Konnor, Jon J.; Robertson, Edmund F., "Olinde Rodrigues", MacTutor Matematika tarixi arxivi, Sent-Endryus universiteti.
• Rodriges, Olinde (1816), "De l'attraction des sphéroïdes", Korrespondentsiya sur l'École Impériale Polytechnique, (Parij universiteti fan fakulteti uchun tezis), 3 (3): 361–385