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
527
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
1684
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
527
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: нет зарегистрированных пользователей


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