
【计】 legendre polynomial
rein in; tie sth. tight
【医】 lux; meter candle
bear in mind; mark; notes; record; remember; write down
heart; mind; morals; virtue
multinomial; polynomial; quantic
【计】 P; polynomial
Legendre多项式(Legendre polynomials)是数学物理中一类重要的正交多项式,得名于法国数学家Adrien-Marie Legendre。其在球坐标系、电势理论及量子力学等领域有广泛应用,常被用于解Legendre微分方程或展开函数级数。以下从汉英对照与数学定义角度进行详细解释:
数学定义与表达式
Legendre多项式的标准定义基于Rodrigues公式: $$ P_n(x) = frac{1}{2^n n!} frac{d^n}{dx^n} left( x - 1 right)^n $$ 其中,( n )为非负整数,表示多项式的阶数。例如,( P_0(x)=1 ),( P_1(x)=x ),( P_2(x)=frac{1}{2}(3x-1) )。
正交性与归一化条件
Legendre多项式在区间 ([-1, 1]) 上关于权重函数 ( w(x)=1 ) 正交,满足: $$ int_{-1} P_m(x) Pn(x) dx = frac{2}{2n+1} delta{mn} $$ 这一性质使其在函数展开(如傅里叶-Legendre级数)中具有关键作用。
应用领域
连带Legendre多项式(Associated Legendre polynomials)是其推广形式,定义为: $$ P_n^m(x) = (-1)^m (1-x)^{m/2} frac{d^m}{dx^m} P_n(x) $$ 用于处理更复杂的偏微分方程,如三维波动方程。
参考来源:
“勒记德多项式”可能是“勒让德多项式”(Legendre Polynomials)的误写。这是数学和物理学中一类重要的正交多项式,常用于解决微分方程、电势理论等问题。以下是详细解释:
勒让德多项式是定义在区间 ([-1, 1]) 上的一组正交多项式,满足特定微分方程: $$ (1 - x) frac{d y}{dx} - 2x frac{dy}{dx} + n(n+1)y = 0 $$ 其通项可通过罗德里格斯公式表示: $$ P_n(x) = frac{1}{2^n n!} frac{d^n}{dx^n} left[(x - 1)^n right]
勒让德多项式属于更广泛的正交多项式家族,类似埃尔米特多项式、拉盖尔多项式等,均具有特定的正交性和物理意义。
若需更完整的公式或应用场景,可参考数学物理方法教材或专业文献。
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