exponenta event banner

laguerreL

Обобщенная функция Лагера и многочлены Лагера

Синтаксис

Описание

пример

laguerreL(n,x) возвращает многочлен Лагера степени n если n - неотрицательное целое число. Когда n не является неотрицательным целым числом, laguerreL возвращает функцию Лагера. Дополнительные сведения см. в разделе Обобщенная функция Лагера.

пример

laguerreL(n,a,x) возвращает обобщенный многочлен Лагера степени n если n - неотрицательное целое число. Когда n не является неотрицательным целым числом, laguerreL возвращает обобщенную функцию Лагера.

Примеры

Поиск многочленов Лагера для числовых и символьных входных данных

Найти многочлен Лагера степени 3 для ввода 4.3.

laguerreL(3,4.3)
ans =
    2.5838

Найдите многочлен Лагера для символьных входных данных. Указать степень n как 3 для возврата явной формы многочлена.

syms x
laguerreL(3,x)
ans =
- x^3/6 + (3*x^2)/2 - 3*x + 1

Если степень многочлена Лагера n не указан, laguerreL не удается найти многочлен. Когда laguerreL не может найти многочлен, он возвращает вызов функции.

syms n x
laguerreL(n,x)
ans =
laguerreL(n, x)

Найти обобщенный многочлен Лагера

Найти явную форму обобщенного многочлена Лагера L(n,a,x) степени n = 2.

syms a x
laguerreL(2,a,x)
ans =
(3*a)/2 - x*(a + 2) + a^2/2 + x^2/2 + 1

Возврат обобщенной функции Лагера

Когда n не является неотрицательным целым числом, laguerreL(n,a,x) возвращает обобщенную функцию Лагера.

laguerreL(-2.7,3,2)
ans =
    0.2488

laguerreL не определен для определенных входных данных и возвращает ошибку.

syms x
laguerreL(-5/2, -3/2, x)
Error using symengine
Function 'laguerreL' not supported for parameter values '-5/2' and '-3/2'.

Поиск полинома Лагера с векторными и матричными входами

Найти многочлены Лагера степеней 1 и 2 путем установки n = [1 2].

syms x
laguerreL([1 2],x)
ans =
[ 1 - x, x^2/2 - 2*x + 1]

laguerreL действует по элементам на n для возврата вектора с двумя элементами.

Если в качестве вектора, матрицы или многомерного массива указано несколько входов, они должны иметь одинаковый размер. Найти обобщенные многочлены Лагера, где входные аргументы n и x являются матрицами.

syms a
n = [2 3; 1 2];
xM = [x^2 11/7; -3.2 -x];
laguerreL(n,a,xM)
ans =
[ a^2/2 - a*x^2 + (3*a)/2 + x^4/2 - 2*x^2 + 1,...
      a^3/6 + (3*a^2)/14 - (253*a)/294 - 676/1029]
[                                    a + 21/5,...
          a^2/2 + a*x + (3*a)/2 + x^2/2 + 2*x + 1]

laguerreL действует по элементам на n и x для возврата матрицы того же размера, что и n и x.

Дифференцировать и находить пределы многочленов Лагера

Использовать limit найти предел обобщенного многочлена Лагера степени 3 как x имеет тенденцию к ∞.

syms x
expr = laguerreL(3,2,x);
limit(expr,x,Inf)
ans =
-Inf

Использовать diff найти третью производную обобщенного многочлена Лагера laguerreL(n,a,x).

syms n a
expr = laguerreL(n,a,x);
diff(expr,x,3)
ans =
-laguerreL(n - 3, a + 3, x)

Найти расширение серии Тейлора многочленов Лагера

Использовать taylor найти разложение рядов Тейлора обобщенного многочлена Лагера степени 2 в x = 0.

syms a x
expr = laguerreL(2,a,x);
taylor(expr,x)
ans =
(3*a)/2 - x*(a + 2) + a^2/2 + x^2/2 + 1

Полиномы Сюжета Лагера

Постройте график многочленов Лагера порядков 1 через 4.

syms x
fplot(laguerreL(1:4,x))
axis([-2 10 -10 10])
grid on

ylabel('L_n(x)')
title('Laguerre polynomials of orders 1 through 4')
legend('1','2','3','4','Location','best')

Figure contains an axes. The axes with title Laguerre polynomials of orders 1 through 4 contains 4 objects of type functionline. These objects represent 1, 2, 3, 4.

Входные аргументы

свернуть все

Степень полинома, определяемая как число, вектор, матрица, многомерный массив или символическое число, вектор, матрица, функция или многомерный массив.

Ввод, определяемый как число, вектор, матрица, многомерный массив или символьное число, вектор, матрица, функция или многомерный массив.

Ввод, определяемый как число, вектор, матрица, многомерный массив или символьное число, вектор, матрица, функция или многомерный массив.

Подробнее

свернуть все

Обобщенная функция Лагера

Обобщённая функция Лагера определяется в терминах гипергеометрической функции как

laguerreL (n, a, x) = (n + aa) F11 (n; a + 1; x).

Для неотрицательных целых значений nфункция возвращает обобщенные многочлены Лагера, ортогональные по отношению к скалярному произведению

f1,f2〉=∫0∞e−xxaf1 (x) f2 (x) dx.

В частности, обобщённые многочлены Лагера удовлетворяют этой нормализации.

laguerreL (n, a, x), laguerreL (m, a, x) = {0иф n≠mΓ (a + n + 1) n!, если n = m.

Алгоритмы

  • Обобщенная функция Лагера определена не для всех значений параметров n и a потому что существуют определенные ограничения на параметры в определении гипергеометрических функций. Если обобщенная функция Лагера не определена для определенной пары n и a, laguerreL функция возвращает сообщение об ошибке. См. раздел Возврат обобщенной функции Лагера.

  • Требования laguerreL(n,x) и laguerreL(n,0,x) эквивалентны.

  • Если n - неотрицательное целое число, laguerreL функция возвращает явную форму соответствующего многочлена Лагера.

  • Специальные значения laguerreL (n, a, 0) = (n + aa) реализуются для произвольных значенийn и a.

  • Если n является отрицательным целым числом и a является числовым неинтегренным значением, удовлетворяющим  ≥ -n, то laguerreL прибыль 0.

  • Если n является отрицательным целым числом и a является целым числом, удовлетворяющим < -n, функция возвращает явное выражение, определенное правилом отражения

    laguerreL (n, a, x) = (1) aexlagurreL (n − a − 1, a, − x)

  • Если все аргументы числовые и хотя бы один аргумент является числом с плавающей запятой, то laguerreL(x) возвращает число с плавающей запятой. Для всех остальных аргументов: laguerreL(n,a,x) возвращает вызов символьной функции.

Представлен в R2014b