
【計】 legendre polynomial
rein in; tie sth. tight
【醫】 lux; meter candle
bear in mind; mark; notes; record; remember; write down
heart; mind; morals; virtue
multinomial; polynomial; quantic
【計】 P; polynomial
Legendre多項式(Legendre polynomials)是數學物理中一類重要的正交多項式,得名于法國數學家Adrien-Marie Legendre。其在球坐标系、電勢理論及量子力學等領域有廣泛應用,常被用于解Legendre微分方程或展開函數級數。以下從漢英對照與數學定義角度進行詳細解釋:
數學定義與表達式
Legendre多項式的标準定義基于Rodrigues公式: $$ P_n(x) = frac{1}{2^n n!} frac{d^n}{dx^n} left( x - 1 right)^n $$ 其中,( n )為非負整數,表示多項式的階數。例如,( P_0(x)=1 ),( P_1(x)=x ),( P_2(x)=frac{1}{2}(3x-1) )。
正交性與歸一化條件
Legendre多項式在區間 ([-1, 1]) 上關于權重函數 ( w(x)=1 ) 正交,滿足: $$ int_{-1} P_m(x) Pn(x) dx = frac{2}{2n+1} delta{mn} $$ 這一性質使其在函數展開(如傅裡葉-Legendre級數)中具有關鍵作用。
應用領域
連帶Legendre多項式(Associated Legendre polynomials)是其推廣形式,定義為: $$ P_n^m(x) = (-1)^m (1-x)^{m/2} frac{d^m}{dx^m} P_n(x) $$ 用于處理更複雜的偏微分方程,如三維波動方程。
參考來源:
“勒記德多項式”可能是“勒讓德多項式”(Legendre Polynomials)的誤寫。這是數學和物理學中一類重要的正交多項式,常用于解決微分方程、電勢理論等問題。以下是詳細解釋:
勒讓德多項式是定義在區間 ([-1, 1]) 上的一組正交多項式,滿足特定微分方程: $$ (1 - x) frac{d y}{dx} - 2x frac{dy}{dx} + n(n+1)y = 0 $$ 其通項可通過羅德裡格斯公式表示: $$ P_n(x) = frac{1}{2^n n!} frac{d^n}{dx^n} left[(x - 1)^n right]
勒讓德多項式屬于更廣泛的正交多項式家族,類似埃爾米特多項式、拉蓋爾多項式等,均具有特定的正交性和物理意義。
若需更完整的公式或應用場景,可參考數學物理方法教材或專業文獻。
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