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
1717
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: vicvolf


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