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18正交多项式经典正交多项式

§18.9递归关系和导数

目录
  1. §18.9(i)重复关系
  2. §18.9(ii)参数与度的连续关系
  3. §18.9(iii)衍生品

§18.9(i)重复关系

§的符号18.2(iv)将使用。

第一个表单

18.9.1 第页n个+1(x)=(A类n个x+B类n个)第页n个(x)Cn个第页n个1(x),

具有初始值第页0(x)=1第页1(x)=A类0x+B类0.

对于第页n个(x)=P(P)n个(α,β)(x),

18.9.2 A类n个 =(2n个+α+β+1)(2n个+α+β+2)2(n个+1)(n个+α+β+1),
B类n个 =(α2β2)(2n个+α+β+1)2(n个+1)(n个+α+β+1)(2n个+α+β),
Cn个 =(n个+α)(n个+β)(2n个+α+β+2)(n个+1)(n个+α+β+1)(2n个+α+β).

A类0B类0必须被理解α+β=01通过连续性αβ也就是说,A类0=12(α+β)+1B类0=12(αβ).

其他经典OP见表18.9.1; 也比较一下§18.2(iv).

表18.9.1:经典OP:递归关系(18.9.1).
第页n个(x) A类n个 B类n个 Cn个
Cn个(λ)(x) 2(n个+λ)n个+1 0 n个+2λ1n个+1
T型n个(x) 2δn个,0 0 1
U型n个(x) 2 0 1
T型n个(x) 42δn个,0 2+δn个,0 1
U型n个(x) 4 2 1
P(P)n个(x) 2n个+1n个+1 0 n个n个+1
P(P)n个(x) 4n个+2n个+1 2n个+1n个+1 n个n个+1
L(左)n个(α)(x) 1n个+1 2n个+α+1n个+1 n个+αn个+1
H(H)n个(x) 2 0 2n个
𝐻𝑒n个(x) 1 0 n个

第二种形式

18.9.2_1 x第页n个(x)=n个第页n个+1(x)+b条n个第页n个(x)+cn个第页n个1(x)

具有初始值第页0(x)=1第页1(x)=01(xb条0).

对于第页n个(x)=P(P)n个(α,β)(x),

18.9.2_2 n个 =2(n个+1)(n个+α+β+1)(2n个+α+β+1)(2n个+α+β+2),
b条n个 =β2α2(2n个+α+β)(2n个+α+β+2),
cn个 =2(n个+α)(n个+β)(2n个+α+β)(2n个+α+β+1).

0b条0必须理解α+β=01通过连续性αβ也就是说,0=2/(α+β+2)b条0=(βα)/(α+β+2).

其他经典OP见表18.9.2.

表18.9.2:经典OP:递归关系(18.9.2_1).
第页n个(x) n个 b条n个 cn个
Cn个(λ)(x) n个+12(n个+λ) 0 n个+2λ12(n个+λ)
T型n个(x) 12(1+δn个,0) 0 12
U型n个(x) 12 0 12
V(V)n个(x) 12 12δn个,0 12
W公司n个(x) 12 12δn个,0 12
P(P)n个(x) n个+12n个+1 0 n个2n个+1
L(左)n个(α)(x) n个1 2n个+α+1 n个α
H(H)n个(x) 12 0 n个

对于经典OP的monic版本,递归系数b条n个cn个(此处写成αn个βn个,分别)在§中给出3.5(六).它们意味着复发经典OP的正交型系数,再次参见§3.5(六).

§18.9(ii)参数与度的连续关系

雅各比

18.9.3 P(P)n个(α,β1)(x)P(P)n个(α1,β)(x)=P(P)n个1(α,β)(x),
18.9.4 (1x)P(P)n个(α+1,β)(x)+(1+x)P(P)n个(α,β+1)(x)=2P(P)n个(α,β)(x),
18.9.5 (2n个+α+β+1)P(P)n个(α,β)(x)=(n个+α+β+1)P(P)n个(α,β+1)(x)+(n个+α)P(P)n个1(α,β+1)(x),
18.9.6 (n个+12α+12β+1)(1+x)P(P)n个(α,β+1)(x)=(n个+1)P(P)n个+1(α,β)(x)+(n个+β+1)P(P)n个(α,β)(x),

和一对类似的(18.9.5)和(18.9.6)对称性;比较表中的第二行18.6.1.

超球面

18.9.7 (n个+λ)Cn个(λ)(x) =λ(Cn个(λ+1)(x)Cn个2(λ+1)(x)),
18.9.8 4λ(n个+λ+1)(1x2)Cn个(λ+1)(x) =(n个+1)(n个+2)Cn个+2(λ)(x)+(n个+2λ)(n个+2λ+1)Cn个(λ)(x).

切比雪夫

18.9.9 T型n个(x) =12(U型n个(x)U型n个2(x)),
18.9.10 (1x2)U型n个(x) =12(T型n个+2(x)T型n个(x)),
18.9.11 V(V)n个(x)+V(V)n个1(x) =2T型n个(x),
18.9.12 T型n个+1(x)+T型n个(x) =(1+x)V(V)n个(x).

标识类似于(18.9.11)和(18.9.12)涉及W公司n个(x)T型n个(x)可以使用表中的第4行和第7行获得18.6.1.

拉盖尔

18.9.13 L(左)n个(α)(x) =L(左)n个(α+1)(x)L(左)n个1(α+1)(x),
18.9.14 xL(左)n个(α+1)(x) =(n个+1)L(左)n个+1(α)(x)+(n个+α+1)L(左)n个(α)(x).

公式(18.9.5), (18.9.11),(18.9.13)是的特殊情况(18.2.16).公式(18.9.6), (18.9.12),(18.9.14)是的特殊情况(18.2.17).

§18.9(iii)衍生品

雅各比

18.9.15 d日d日xP(P)n个(α,β)(x)=12(n个+α+β+1)P(P)n个1(α+1,β+1)(x),
18.9.16 d日d日x((1x)α(1+x)βP(P)n个(α,β)(x))=2(n个+1)(1x)α1(1+x)β1P(P)n个+1(α1,β1)(x).

进一步n个-两个不同雅可比多项式的导数公式可以从§15.5(i)通过替换(18.5.7).

公式(18.9.15)度降低,而度升高参数。公式(18.9.16)是提高学位,当它下降时参数。以下三个公式更改次数但保留参数,请参见(18.2.42)–(18.2.44)对于类似公式用于更一般的OP。

18.9.17 (2n个+α+β)(1x2)d日d日xP(P)n个(α,β)(x)=n个(αβ(2n个+α+β)x)P(P)n个(α,β)(x)+2(n个+α)(n个+β)P(P)n个1(α,β)(x),
18.9.18 (2n个+α+β+2)(1x2)d日d日xP(P)n个(α,β)(x)=(n个+α+β+1)(αβ+(2n个+α+β+2)x)P(P)n个(α,β)(x)2(n个+1)(n个+α+β+1)P(P)n个+1(α,β)(x),

和结构关系

18.9.18_5 (1x2)d日d日xP(P)n个(α,β)(x)=2n个(n个+1)(n个+α+β+1)(2n个+α+β+1)(2n个+α+β+2)P(P)n个+1(α,β)(x)+2n个(n个+α+β+1)(αβ)(2n个+α+β)(2n个+α+β+2)P(P)n个(α,β)(x)+2(n个+α)(n个+β)(n个+α+β+1)(2n个+α+β)(2n个+α+β+1)P(P)n个1(α,β)(x).

超球面

18.9.19 d日d日xCn个(λ)(x)=2λCn个1(λ+1)(x),
18.9.20 d日d日x((1x2)λ12Cn个(λ)(x))=(n个+1)(n个+2λ1)2(λ1)(1x2)λ2Cn个+1(λ1)(x).

另请参见中的微分公式(埃尔德莱伊等。,1953年b, §10.9(15))).

切比雪夫

拉盖尔

18.9.23 d日d日xL(左)n个(α)(x) =L(左)n个1(α+1)(x),
18.9.24 d日d日x(e(电子)xxαL(左)n个(α)(x)) =(n个+1)e(电子)xxα1L(左)n个+1(α1)(x).

进一步n个-两种不同拉盖尔多项式的导数公式可以从§13.3(ii)通过替换(13.6.19).

埃尔米特

18.9.25 d日d日xH(H)n个(x) =2n个H(H)n个1(x),
18.9.26 d日d日x(e(电子)x2H(H)n个(x)) =e(电子)x2H(H)n个+1(x),
18.9.27 d日d日x𝐻𝑒n个(x) =n个𝐻𝑒n个1(x),
18.9.28 d日d日x(e(电子)12x2𝐻𝑒n个(x)) =e(电子)12x2𝐻𝑒n个+1(x).