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
 
 Интегралы, содержащие присоединенные многочлены Лежандра
Сообщение28.08.2018, 11:31 


14/06/12
93
Из дифференциального уравнения для присоединенного многочлена Лежандра [см. например. Е.В. Гобсон. Теория сферических и эллипсоидальных функций] следует, что
$\int\limits_a^b\left[\left(1-x^2\right)^m\frac{d^m}{dx^m}P_n\left(x\right)\right]dx=\displaystyle\left[\frac{-\left(1-x^2\right)^{m+1}\frac{d^{m+1}}{dx^{m+1}}P_n\left(x\right)}{\left(n-m\right)\left(n+m+1\right)}\right]_a^b$. (1)
К сожалению соотношение (1) справедливо для $n\ne m$. Для случая $n=m$ используя $n$ раз формулу интегрирования по частям, определение факториала, рекуррентные соотношения для многочленов Лежандра Я получил, что
$\int\limits_a^b\left[\left(1-x^2\right)^n\frac{d^n}{dx^n}P_n\left(x\right)\right]dx=\left[\displaystyle\frac{n!2^n}{2n+1}\sum\limits_{k=0}^n\frac{\left(1-x^2\right)^k}{k!2^k}\frac{\frac{d^k}{dx^k}P_{k+1}\left(x\right)}{2k+1}\right]_a^b$=\left[\displaystyle\frac{n!2^n}{2n+1}\sum\limits_{k=0}^n\frac{P^k_{k}\left(x\right)P^k_{k+1}\left(x\right)}{\left(2k\right)!\left(2k+1\right)}\right]_a^b$. (2)
Полученное выражение (2) содержит сумму, что не совсем удобно. Хотелось бы привести (2) к виду (1).
Подскажите, пожалуйста, встречал ли кто-то нибудь определение или пути решения задачи представления интеграла (2) в виде (1)?

 Профиль  
                  
 
 Re: Интегралы, содержащие присоединенные многочлены Лежандра
Сообщение30.08.2018, 21:36 
Заслуженный участник


03/01/09
1683
москва
$\frac {d^n}{dx^n}P_n(x)=(-1)^n\dfrac {(2n)!}{2^nn!}$, поэтому интеграл сводится к: $\int \limits _a^b(1-x^2)^ndx$.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 2 ] 

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