laguerreL

Обобщенная функция Лагера и Полиномов Лагера

Описание

пример

laguerreL(n,x) возвращает полином Лагера со степенью n если n является неотрицательным целым числом. Когда n не является неотрицательным целым числом, laguerreL возвращает функцию Laguerre. Для получения дополнительной информации см. «Обобщенная функция Лагера».

пример

laguerreL(n,a,x) возвращает обобщенный полином Лагера со степенью n если n является неотрицательным целым числом. Когда n не является неотрицательным целым числом, laguerreL возвращает обобщенную функцию Лагера.

Примеры

Поиск Полиномов Лагера для числовых и символьных входных параметров

Найдите полином Лагера со степенью 3 для входных 4.3.

laguerreL(3,4.3)
ans =
    2.5838

Найдите полином Лагера для символьных входов. Задайте степень n как 3 чтобы вернуть явную форму полинома.

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

Если степень полинома Лагера n не задан, laguerreL не удается найти полином. Когда laguerreL не может найти полином, он возвращает вызов функции.

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

Обобщенный полином Лагера

Найдите явную форму обобщенного полинома 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

Возвращает обобщенную функцию 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 задан для определенных входов 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 Вектором и Матрицей входами

Найдите полиномы Лагера с степенями 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 поэлементно на n чтобы вернуть вектор с двумя элементами.

Если несколько входов заданы в виде вектора, матрицы или многомерного массива, входы должны быть совпадающими по размеру. Найдите обобщенные полиномы Лагера, где входные параметры 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 поэлементно на n и x чтобы вернуть матрицу того же размера, что и n и x.

Дифференцируйте и найдите пределы Лагера Полиномов

Использовать limit чтобы найти предел обобщенного полинома Лагера со степенью 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 полинома Лагера laguerreL(n,a,x).

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

Поиск Расширения Серии Тейлора Полиномов

Использовать taylor чтобы найти расширение ряда Тейлора обобщенного полинома Лагера со степенью 2 при 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

Графическое изображение Лагера Полиномов

Постройте график полиномов 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 параметры

свернуть все

Степень полинома, заданная как число, вектор, матрица, многомерный массив или символьное число, вектор, матрица, функция или многомерный массив.

Вход, заданный как число, вектор, матрица, многомерный массив или символьное число, вектор, матрица, функция или многомерный массив.

Вход, заданный как число, вектор, матрица, многомерный массив или символьное число, вектор, матрица, функция или многомерный массив.

Подробнее о

свернуть все

Обобщенная функция Лагера

Обобщенная функция Лагера задана в терминах гипергеометрической функции как

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

Для неотрицательных целочисленных значений n, функция возвращает обобщенные полиномы Лагера, которые ортогональны относительно скалярного продукта

f1,f2=0exxaf1(x)f2(x)dx.

В частности, обобщенные полиномы Лагера удовлетворяют этой нормализации.

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

Алгоритмы

  • Обобщенная функция Лагера не задана для всех значений параметров n и a потому что в определении гипергеометрических функций существуют определенные ограничения на параметры. Если обобщенная функция Лагера не задана для конкретной пары n и a, laguerreL функция возвращает сообщение об ошибке. См. «Возвратная обобщенная функция Лагера».

  • Область вызовов laguerreL(n,x) и laguerreL(n,0,x) являются эквивалентными.

  • Если n является неотрицательным целым числом, laguerreL функция возвращает явную форму соответствующего полинома Лагера.

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

  • Если n является отрицательным целым числом и a - числовое нецелочисленное значение, удовлетворяющее a ≥ - n, затемlaguerreL возвращает 0.

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

    laguerreL(n,a,x)=(1)aexlaguerreL(na1,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 других аргументов laguerreL(n,a,x) возвращает символьный вызов функции.

Введенный в R2014b