Решение в виде полиномов. Формула Родрига.

Пусть - решение уравнения. Продифференцируем:. Обозначим, тогда.Производная решения гипергеометрического вида тоже является решением другого уравнения гипергеометрического вида. Далее можно повторить это действие, введя аналогичную замену: и т.д. Следовательно- решение различных уравнений гипергеометрического вида.

Определим коэффициенты и. Посмотрим, как они изменятся дальше.,.

Запишем: , дифференцируем:.. Найдем. Рассмотрим- сложим все эти разности и получим:

Таким образом: . Приведём (2) к самосопряжённому виду. (2) – уравнение для производных. (2*), где- весовые функции.

Каждому целому можно указать такие значения, что. Т.е., при таком выборе, уравнениеприобретает новые качества:и новый вид. Тогда, положим эту константу равной нулю, тогда- многочлен степени. Таким образом, мы нашли бесконечную цепочку полиномов – решений уравненияпри соответствующих значения. Это система- нормальная система полиномов образует базис. Вспомним, перепишем в виде:. Рассмотрим. Длявоспользуемсяприпока(т.е. пока можно делить).

Запишем в чистом виде: - формула Родрига.

20. Содержание

    • Оглавление
    • Первая и вторая формулы Грина с оператором, следствия.
    • Гармонические функции. Интегральное представление. Их основные свойства.
    • Примеры
    • Свойства гармонических функций.
    • Теорема о среднем для гармонических функций
    • Теорема о максимумах и минимумах для гармонических функций. Единственность и корректность задач Дирихле.
    • Следствия:
    • Функция Грина для краевой задачи с уравнением Пуассона. Её построение методом отображений.
    • Функция Грина для задачи с уравнением, понятия, определения.
    • Решение задач с её помощью
    • Построение функции Грина в одномерном случае на отрезке
    • Теория потенциалов, определение, основные свойства.
    • Объёмный потенциал
    • Потенциал простого слоя
    • Потенциал двойного слоя
    • Решение задач Дирихле с уравнением Пуассона методом теории потенциалов
    • Сводная таблица6 общие сведения о потенциалах:
    • Понятие о корректно и некорректно поставленных задачах математической физики, примеры.
    • Уравнение с операторомс особенностью, свойства, ограниченность, постановка задачи.
    • Уравнение Бесселя.
    • Особенность, построение ограниченного решения .
    • Общее решение, ,,,понятие о функциях .
    • Асимптотика решений уравнения Бесселя, нули функции Бесселя.
    • Краевая задача на собственные значения: ,её решение, ортогональность собственных функций, теорема Фурье-Бесселя б/д.
    • Модифицированное уравнение Бесселя, ограниченность решения , свойства, общее решение, понятие о функции .
    • Сводная таблица.
    • Краевая задачас двумя особыми точками на концах отрезка. Граничные условия. Условия самосопряжённости оператора.
    • Уравнение гипергеометрического типа.
    • Приведение к самосопряжённому виду. Весовые функции . Уравнение для производных(в следующем пункте).
    • Решение в виде полиномов. Формула Родрига.
    • Ортогональные решения полиномов. Свойства нулей.
    • Примеры: уравнения, краевые задачи, определение и свойства полиномов
    • Полиномы Лежандра.
    • Полиномы Чебышева-Лягера.
    • Чебышева-Эрмита.
    • Сводная таблица для уравнений гипергеометрического вида.
    • Уравнения, краевая задача для присоединенных полином Лежандра. Решения. Основные свойства.
    • Уравнение Лапласа в сферических координатах. Схема решения методом разделения переменных.
    • Сферические функции, определения, построение системы базисных функций. Ортогональность, полнота, теорема о разложении, б/д.