2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Обобщённые полиномы Лагерра(Тихонов и Самарский)
Сообщение07.03.2018, 22:07 


28/08/13
551
Из этой книги про эти полиномы появился ещё один вопрос - Дополнение 2 часть 3, параграф 2 между формулами (16) и (17). Как правильно дифференцировать $n+2$ раза функцию $z=x^{n+s}e^{-x}$?
Я замечаю, что $$\frac{d^kx^m}{dx^k}=\frac{m!}{m-k!}x^{m-k}, \quad \frac{d^{n+2-k}(x^{n+s})}{dx^{n+2-k}}=\frac{(n+s)!}{(s+k-2)!}x^{s+k-2}, \quad \frac{d^ke^{-x}}{dx^k}=(-1)^ke^{-x},$$ далее по формуле Лейбница n-й производной от произведения получаю
$$\frac{d^{n+2}(x^{n+s}e^{-x})}{dx^{n+2}}=\sum\limits_{k=0}^{n+2}C^k_{n+2}\frac{(n+s)!}{(k+s-2)!}x^{k+s-2}(-1)^ke^{-x}=\sum\limits_{k=0}^{n+2}\frac{(n+2)!}{k!(n+2-k)!}\frac{(n+s)!}{(k+s-2)!}x^{k+s-2}(-1)^ke^{-x},$$
а далее неясно, как из этого вытащить для $u=d^nz/dx^n$ уравнение xu''+(x+1-s)u'+(n+1)u=0?
Помимо производной порядка $(n+2)$ от $z$, пробовал дифференцировать её внутри функции $u$ - тоже не получается искомое уравнение.

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщённые полиномы Лагерра(Тихонов и Самарский)
Сообщение11.03.2018, 12:38 
Заслуженный участник


03/01/09
1720
москва
Сначала найти $z'=(n+s)x^{n+s-1}e^{-x}-x^{n+s}e^{-x}$, откуда $xz'=(n+s-x)z$, а затем по формуле Лейбница.

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщённые полиномы Лагерра(Тихонов и Самарский)
Сообщение12.03.2018, 14:56 


28/08/13
551
Благодарю, всё получилось.
Кстати, в какой книжке тема уравнения обобщённых полиномов Лагерра построена наиболее изящно? Где есть хорошее изложение вопроса о нормировке радиальной части волновой функции по возможности без введения гипергеометрических функций как у Ландау, т.е. интересует вычисление интеграла $$\left(N_n^s\right)^2=\int_0^\infty r^{2l}e^{-kr}\left(L_n^{(s)}\right)^2 r^2dr$$

 Профиль  
                  
 
 Re: Обобщённые полиномы Лагерра(Тихонов и Самарский)
Сообщение12.03.2018, 19:57 


08/10/10
50
Никифоров А. Ф., Уваров В. Б. Специальные функции математической физики. Москва, Наука 1984.
В ней рассматриваются уравнения гипергеометрического типа, то есть такие:
$$\sigma(z)y''+\tau(z)y'+\lambda y=0.$$
где $z$ - независимая переменная, $\sigma(z)$ - полином не более чем второй степени, $\tau(z)$ - полином не более чем первой степени, $\lambda$ - число.
Прямо из этого уравнения выводятся формула Родрига, формула Дарбу-Кристоффеля, формулы дифференцирования и рекуррентные соотношения. То есть строится некая общая теория.
Полиномы Лагерра - это частный случай.
Так что рекомендую. Возможно вы сочтете это достаточно изящным.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: confabulez


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group