上述方程及其解函数因法国数学家阿德里安-马里·勒让德而得名。勒让德方程是物理学和其他技术领域常常遇到的一类常微分方程。当试图在球坐标中求解三维拉普拉斯方程(或相关的其他偏微分方程)时,问题便会归结为勒让德方程的求解。
勒让德方程的解可写成标准的幂级数形式。当方程满足 |x| < 1 时,可得到有界解(即解级数收敛)。并且当n 为非负整数,即n = 0, 1, 2,... 时,在x = ± 1 点亦有有界解。这种情况下,随n 值变化方程的解相应变化,构成一组由正交多项式组成的多项式序列,这组多项式称为勒让德多项式(Legendre polynomials)。
勒让德多项式Pn(x)是n 阶多项式,可用罗德里格公式表示为:
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推导 Legend re Equation (1−x2)d2ydx2−2xdydx+k(k+1)y=0 (1-x^2) \frac{d^2 y}{dx^2}-2x\frac{d y}{dx} + k(k+1)y=0 (1−x2)dx2d2y​−2xdxdy​+k(k+1)y=0 我们变换一下常微分不等式。检查2x(1−x2)\frac{2x}{(1-x^2)}(1−x2)2x​,和k(k+1)(1−x2)\frac{k(k+1)}{(1-x^2)}(1−x2)k(k+1)​ 满足是用幂级数(Power Seri
推导 Legend re Polynomials(勒让德 多项式 ) 证明 Legend re Polylnomails(勒让德 多项式 )是 Legend re Differential Equation(勒让德微分方程)的解 勒让德微分方程:(1−x2)d2ydx2−2xdydx+k(k+1)y=0 勒让德微分方程:(1-x^2) \frac{d^2 y}{dx^2}-2x\frac{d y}{dx} + k(k+1)y=0 勒让德微分方程:(1−x2)dx2d2y​−2xdxdy​+k(k+1)y=0 * @time:17.11.09 * @author:icesongqiang */#include <stdio.h>#include <stdlib.h> // for srand() #include <malloc.h> // for malloc() && free()#include <time.h>
Legend re 多项式 是一组经典的数学函数,它们在科学和工程领域中有着广泛的应用,特别是在描述周期性的物理现象、统计学中的正态分布以及数学分析中作为解析函数的基础。这些 多项式 是以法国数学家Adrien-Marie Legend re的名字命名的。 1. 定义: Legend re 多项式 \( P_n(x) \)是n阶的 多项式 ,其定义域通常为-1到1,表示为: \[ P_n(x) = \frac{1}{2^n n!} \frac{d^n}{dx^n} [(x^2 - 1)^n] \] 2. 特征: Legend re 多项式 是正交的,这意味着它们在给定区间上互相垂直,即它们的乘积的积分为零。这使得它们成为求解偏微分方程的理想基函数。 3. 应用:它们常用于插值、拟合数据、信号处理、概率密度函数(如高斯分布)以及在物理学中的量子力学和固体物理学等领域,如拉普拉斯变换和傅里叶级数。