連帶勒讓德函式

連帶勒讓德函式

連帶勒讓德函式有兩類:第一類連帶勒讓德函式、第二類連帶勒讓德函式。連帶勒讓德函式是連帶勒讓德方程的解。

基本信息

定義

連帶勒讓德函式有兩類:第一類連帶勒讓德函式、第二類連帶勒讓德函式

連帶勒讓德函式是連帶勒讓德方程

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的解,當 為任意整數的情形時,連帶勒讓德方程為 的一個解

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記作 .另一個解為

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記作 ,即

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.( )

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, 分別稱為m階n次 第一類連帶勒讓德第二類連帶勒讓德函式。

第一類連帶勒讓德函式

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第一類連帶勒讓德函式3D圖 第一類連帶勒讓德函式3D圖
第一類連帶勒讓德函式2D圖 第一類連帶勒讓德函式2D圖

第二類連帶勒讓德函式

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第二類連帶勒讓德函式 第二類連帶勒讓德函式

連帶勒讓德函式的母函式

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由勒讓德多項式的母函式公式

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兩次對x微分m次,得 .

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兩端同乘以 ,得 .

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因此, 即為連帶勒讓德函式 的母函式。

連帶勒讓德函式的遞推公式

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(1) .

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(2) .

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(3) .

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(4) .

連帶勒讓德函式的正交歸一性

連帶勒讓德函式的正交歸一性是指

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其中, 稱為連帶勒讓德函式 的模。

連帶勒讓德函式的廣義傅立葉級數展開

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連帶勒讓德函式 在區間[一1,1]上也構成一個正交完備系,可以看作廣義傅立葉級數展開的基函式。一個定義在區間[一1,1]上的連續函式,f(x)可展開成以連帶勒讓德函式 為基的廣義傅立葉級數

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其中廣義傅立葉係數為

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若令 ,,則以上兩式可寫成

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