กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

พหุนามฮาห์นคู่

ในทางคณิตศาสตร์ พหุ นามฮาห์นคู่ (Dual Hahn polynomials) คือตระกูลของ พหุนามเชิงตั้งฉาก (orthogonal polynomials) ใน โครงร่างของแอสกี (Askey scheme)...

พหุนามฮาห์นคู่

ในทางคณิตศาสตร์ พหุนามฮาห์นคู่ (Dual Hahn polynomials)คือตระกูลของพหุนามเชิงตั้งฉาก (orthogonal polynomials)ในโครงร่างของแอสกี (Askey scheme)ของพหุนามเชิงตั้งฉากไฮเปอร์จีโอเมตริก (hypergeometric orthogonal polynomials) โดยนิยามของพหุนามเหล่านี้อยู่บนโครงข่ายที่ไม่สม่ำเสมอ (non-uniform lattice)x()=(+1){\displaystyle x(s)=s(s+1)}และถูกกำหนดให้เป็น

n()(,เอ,)=(เอ+1)n(เอ++1)nn!3เอฟ2(n,เอ,เอ++1;เอ+เอ,เอ++1;1){\displaystyle w_{n}^{(c)}(s,a,b)={\frac {(a-b+1)_{n}(a+c+1)_{n}}{n!}}{}_{3}F_{2}(-n,as,a+s+1;a-b+a,a+c+1;1)}

สำหรับn=0,1,...,เอ็น1{\displaystyle n=0,1,...,N-1}และพารามิเตอร์เอ,,{\displaystyle a,b,c}ถูกจำกัดไว้ที่12<เอ<,||<1+เอ,=เอ+เอ็น{\displaystyle -{\frac {1}{2}}<a<b,|c|<1+a,b=a+N}.

โปรดทราบว่า(คุณ)เค{\displaystyle (u)_{k}}คือแฟกทอเรียลที่เพิ่มขึ้นหรือที่รู้จักกันในชื่อสัญลักษณ์ Pochhammer และ3เอฟ2(){\displaystyle {}_{3}F_{2}(\cdot )}คือฟังก์ชันไฮเปอร์จีโอเมตริกทั่วไป

Roelof Koekoek, Peter A. Lesky และRené F. Swarttouw ( 2010 , 14)ให้รายการคุณสมบัติโดยละเอียด 

ความตั้งฉาก

พหุนามฮาห์นคู่มีเงื่อนไขความเป็นตั้งฉาก

=เอ1n()(,เอ,)()(,เอ,)ρ()[Δx(12)]=δnn2{\displaystyle \sum _{s=a}^{b-1}w_{n}^{(c)}(s,a,b)w_{m}^{(c)}(s,a,b)\rho (s)[\Delta x(s-{\frac {1}{2}})]=\delta _{nm}d_{n}^{2}}

สำหรับn,=0,1,...,เอ็น1{\displaystyle n,m=0,1,...,N-1}. ที่ไหนΔx()=x(+1)x(){\displaystyle \Delta x(s)=x(s+1)-x(s)},

ρ()=Γ(เอ++1)Γ(++1)Γ(เอ+1)Γ()Γ(++1)Γ(+1){\displaystyle \rho (s)={\frac {\Gamma (a+s+1)\Gamma (c+s+1)}{\Gamma (s-a+1)\Gamma (bs)\Gamma (b+s+1)\Gamma (s-c+1)}}}

และ

n2=Γ(เอ++n+เอ)n!(เอn1)!Γ(n).{\displaystyle d_{n}^{2}={\frac {\Gamma (a+c+n+a)}{n!(ban-1)!\Gamma (bcn)}}.}

ความไม่เสถียรเชิงตัวเลข

เนื่องจากค่าของn{\displaystyle n}เมื่อค่าเพิ่มขึ้น ค่าที่พหุนามแบบไม่ต่อเนื่องได้รับก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้น เพื่อให้ได้ความเสถียรเชิงตัวเลขในการคำนวณพหุนาม คุณควรใช้พหุนามฮาห์นแบบคู่ที่ปรับค่าใหม่ตามที่กำหนดไว้ดังนี้

^n()(,เอ,)=n()(,เอ,)ρ()n2[Δx(12)]{\displaystyle {\hat {w}}_{n}^{(c)}(s,a,b)=w_{n}^{(c)}(s,a,b){\sqrt {{\frac {\rho (s)}{d_{n}^{2}}}[\Delta x(s-{\frac {1}{2}})]}}}

สำหรับn=0,1,...,เอ็น1{\displaystyle n=0,1,...,N-1}.

ดังนั้นเงื่อนไขความเป็นตั้งฉากจึงกลายเป็น

=เอ1^n()(,เอ,)^()(,เอ,)=δ,n{\displaystyle \sum _{s=a}^{b-1}{\hat {w}}_{n}^{(c)}(s,a,b){\hat {w}}_{m}^{(c)}(s,a,b)=\delta _{m,n}}

สำหรับn,=0,1,...,เอ็น1{\displaystyle n,m=0,1,...,N-1}

ความสัมพันธ์กับพหุนามอื่นๆ

พหุนามฮาห์นชม.n(x,เอ็น;α,เบต้า){\displaystyle h_{n}(x,N;\alpha ,\beta )}ถูกกำหนดบนโครงตาข่ายสม่ำเสมอx()={\displaystyle x(s)=s}และพารามิเตอร์เอ,,{\displaystyle a,b,c}ถูกกำหนดให้เป็นเอ=(α+เบต้า)/2,=เอ+เอ็น,=(เบต้าα)/2{\displaystyle a=(\alpha +\beta )/2,b=a+N,c=(\beta -\alpha )/2}จากนั้นจึงทำการตั้งค่าα=เบต้า=0{\displaystyle \alpha =\beta =0}พหุนามฮาห์นจะกลายเป็นพหุนามเชบิเชฟโปรดทราบว่าพหุนามฮาห์นคู่มี อนาล็อก qที่มีพารามิเตอร์เพิ่มเติมqซึ่งเรียกว่าพหุนามฮาห์นคู่ q

พหุนามราคาห์เป็นการขยายความของพหุนามฮาห์นแบบคู่ขนาน

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ พหุนามฮาห์นคู่

ในทางคณิตศาสตร์ พหุ นามฮาห์นคู่ (Dual Hahn polynomials) คือตระกูลของ พหุนามเชิงตั้งฉาก (orthogonal polynomials) ใน โครงร่างของแอสกี (Askey scheme)...

ความไม่เสถียรเชิงตัวเลข

เนื่องจากค่าของ n {\displaystyle n} เมื่อค่าเพิ่มขึ้น ค่าที่พหุนามแบบไม่ต่อเนื่องได้รับก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้น เพื่อให้ได้ ความเสถียรเชิงตัวเลข ในการคำนวณพหุนาม คุณควรใช้พหุนามฮาห์นแบบคู่ที่ปรับค่าใหม่ตามที่กำหนดไว้ดังนี้

ความสัมพันธ์กับพหุนามอื่นๆ

พหุนามฮาห์น ชม. n ( x , เอ็น ; α , เบต้า ) {\displaystyle h_{n}(x,N;\alpha ,\beta )} ถูกกำหนดบนโครงตาข่ายสม่ำเสมอ x ( ส ) = ส {\displaystyle x(s)=s} และพารามิเตอร์ เอ , ข , ค {\displaystyle a,b,c} ถูกกำหนดให้เป็น เอ = ( α + เบต้า ) / 2 , ข = เอ + เอ็น , ค = (...