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* [[초기하급수(Hypergeometric series)]]를 통해 정의된다<br><math>P_n^{(\alpha,\beta)}(z)=\frac{(\alpha+1)_n}{n!} \,_2F_1\left(-n,1+\alpha+\beta+n;\alpha+1;\frac{1-z}{2}\right)</math><br>
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* [[초기하급수(Hypergeometric series)]]를 통해 정의된다:<math>P_n^{(\alpha,\beta)}(z)=\frac{(\alpha+1)_n}{n!} \,_2F_1\left(-n,1+\alpha+\beta+n;\alpha+1;\frac{1-z}{2}\right)</math><br>
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*  다항식표현<br><math>P_n^{(\alpha,\beta)} (z) =  \frac{\Gamma (\alpha+n+1)}{n!\Gamma (\alpha+\beta+n+1)} \sum_{m=0}^n {n\choose m} \frac{\Gamma (\alpha + \beta + n + m + 1)}{\Gamma (\alpha + m + 1)} \left(\frac{z-1}{2}\right)^m</math><br>
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*  다항식표현:<math>P_n^{(\alpha,\beta)} (z) =  \frac{\Gamma (\alpha+n+1)}{n!\Gamma (\alpha+\beta+n+1)} \sum_{m=0}^n {n\choose m} \frac{\Gamma (\alpha + \beta + n + m + 1)}{\Gamma (\alpha + m + 1)} \left(\frac{z-1}{2}\right)^m</math><br>
  
 
 
 
 
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*  자 코비 다항식은 다음을 만족시킨다<br><math>(1-x^2)y'' + ( \beta-\alpha - (\alpha + \beta + 2)x )y'+ n(n+\alpha+\beta+1) y = 0</math><br>
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*  자 코비 다항식은 다음을 만족시킨다:<math>(1-x^2)y'' + ( \beta-\alpha - (\alpha + \beta + 2)x )y'+ n(n+\alpha+\beta+1) y = 0</math><br>
  
 
 
 
 
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*  weight함수와 구간<br><math>w(x) = (1-x)^{\alpha} (1+x)^{\beta}</math><br><math>[-1,1]</math><br>
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* <math>m\neq n</math> 일 때<br><math>\int_{-1}^1 (1-x)^{\alpha} (1+x)^{\beta}  P_m^{(\alpha,\beta)} (x)P_n^{(\alpha,\beta)} (x) \; dx= 0</math><br>
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* <math>m\neq n</math> 일 때:<math>\int_{-1}^1 (1-x)^{\alpha} (1+x)^{\beta}  P_m^{(\alpha,\beta)} (x)P_n^{(\alpha,\beta)} (x) \; dx= 0</math><br>
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* <math>m=n</math> 일 때<br><math>\int_{-1}^1 (1-x)^{\alpha} (1+x)^{\beta}  P_m^{(\alpha,\beta)} (x)P_n^{(\alpha,\beta)} (x) \; dx= \frac{2^{\alpha+\beta+1}}{2n+\alpha+\beta+1} \frac{\Gamma(n+\alpha+1)\Gamma(n+\beta+1)}{\Gamma(n+\alpha+\beta+1)n!} \delta_{nm}</math><br> 예 <math>\alpha=2,\beta=2,m=n=2</math><br><math>\int_{-1}^1 (1-x)^{\frac{1}{2}} (1+x)^{\frac{1}{2}}  P_2^{(\frac{1}{2},\frac{1}{2})} (x)P_2^{(\frac{1}{2},\frac{1}{2})} (x) \; dx=  \frac{4}{6}  \frac{\Gamma(3+\frac{1}{2})\Gamma(3+\frac{1}{2})}{\Gamma(4)2!}=\frac{4(\frac{15\sqrt{\pi}}{8})^2}{12\cdot 3!}=\frac{25\pi}{128}</math><br>
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* <math>m=n</math> 일 때:<math>\int_{-1}^1 (1-x)^{\alpha} (1+x)^{\beta}  P_m^{(\alpha,\beta)} (x)P_n^{(\alpha,\beta)} (x) \; dx= \frac{2^{\alpha+\beta+1}}{2n+\alpha+\beta+1} \frac{\Gamma(n+\alpha+1)\Gamma(n+\beta+1)}{\Gamma(n+\alpha+\beta+1)n!} \delta_{nm}</math><br> 예 <math>\alpha=2,\beta=2,m=n=2</math>:<math>\int_{-1}^1 (1-x)^{\frac{1}{2}} (1+x)^{\frac{1}{2}}  P_2^{(\frac{1}{2},\frac{1}{2})} (x)P_2^{(\frac{1}{2},\frac{1}{2})} (x) \; dx=  \frac{4}{6}  \frac{\Gamma(3+\frac{1}{2})\Gamma(3+\frac{1}{2})}{\Gamma(4)2!}=\frac{4(\frac{15\sqrt{\pi}}{8})^2}{12\cdot 3!}=\frac{25\pi}{128}</math><br>
  
 
 
 
 

2013년 1월 12일 (토) 10:14 판

이 항목의 스프링노트 원문주소

 

 

개요

  • 직교다항식

 

 

정의

  • 초기하급수(Hypergeometric series)를 통해 정의된다\[P_n^{(\alpha,\beta)}(z)=\frac{(\alpha+1)_n}{n!} \,_2F_1\left(-n,1+\alpha+\beta+n;\alpha+1;\frac{1-z}{2}\right)\]
  • 다항식표현\[P_n^{(\alpha,\beta)} (z) = \frac{\Gamma (\alpha+n+1)}{n!\Gamma (\alpha+\beta+n+1)} \sum_{m=0}^n {n\choose m} \frac{\Gamma (\alpha + \beta + n + m + 1)}{\Gamma (\alpha + m + 1)} \left(\frac{z-1}{2}\right)^m\]

 

 

 

3항 점화식

 

 

 

미분방정식

  • 자 코비 다항식은 다음을 만족시킨다\[(1-x^2)y'' + ( \beta-\alpha - (\alpha + \beta + 2)x )y'+ n(n+\alpha+\beta+1) y = 0\]

 

 

직교성

  • weight함수와 구간\[w(x) = (1-x)^{\alpha} (1+x)^{\beta}\]\[[-1,1]\]
  • \(m\neq n\) 일 때\[\int_{-1}^1 (1-x)^{\alpha} (1+x)^{\beta} P_m^{(\alpha,\beta)} (x)P_n^{(\alpha,\beta)} (x) \; dx= 0\]
  • \(m=n\) 일 때\[\int_{-1}^1 (1-x)^{\alpha} (1+x)^{\beta} P_m^{(\alpha,\beta)} (x)P_n^{(\alpha,\beta)} (x) \; dx= \frac{2^{\alpha+\beta+1}}{2n+\alpha+\beta+1} \frac{\Gamma(n+\alpha+1)\Gamma(n+\beta+1)}{\Gamma(n+\alpha+\beta+1)n!} \delta_{nm}\]
    예 \(\alpha=2,\beta=2,m=n=2\)\[\int_{-1}^1 (1-x)^{\frac{1}{2}} (1+x)^{\frac{1}{2}} P_2^{(\frac{1}{2},\frac{1}{2})} (x)P_2^{(\frac{1}{2},\frac{1}{2})} (x) \; dx= \frac{4}{6} \frac{\Gamma(3+\frac{1}{2})\Gamma(3+\frac{1}{2})}{\Gamma(4)2!}=\frac{4(\frac{15\sqrt{\pi}}{8})^2}{12\cdot 3!}=\frac{25\pi}{128}\]

 

 

목록

  • 매쓰매티카 코드
    1. Do[Print["P_",i,"(z)=",JacobiP[i,a,b,z]],{i,0,4}]

 

P_0(z)=1
P_1(z)=1/2 (a-b+(2+a+b) z)
P_2(z)=1/2 (1+a) (2+a)+1/2 (2+a) (3+a+b) (-1+z)+1/8 (3+a+b) (4+a+b) (-1+z)^2
P_3(z)=1/6 (1+a) (2+a) (3+a)+1/4 (2+a) (3+a) (4+a+b) (-1+z)+1/8 (3+a) (4+a+b) (5+a+b) (-1+z)^2+1/48 (4+a+b) (5+a+b) (6+a+b) (-1+z)^3
P_4(z)=1/24 (1+a) (2+a) (3+a) (4+a)+1/12 (2+a) (3+a) (4+a) (5+a+b) (-1+z)+1/16 (3+a) (4+a) (5+a+b) (6+a+b) (-1+z)^2+1/48 (4+a) (5+a+b) (6+a+b) (7+a+b) (-1+z)^3+1/384 (5+a+b) (6+a+b) (7+a+b) (8+a+b) (-1+z)^4

 

 

재미있는 사실

 

 

 

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