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由拟正交超球多项式构造的正交序列

经典分析与常微分方程 2019-05-13 v1

摘要

{xk,n1}k=1n1\displaystyle \{x_{k,n-1}\} _{k=1}^{n-1}{xk,n}k=1n,\displaystyle \{x_{k,n}\} _{k=1}^{n}, nNn \in \mathbb{N}, 为两组满足交错性质 xi,n<xi,n1<xi+1,n,i=1,2,,n1 x_{i,n}<x_{i,n-1}< x_{i+1,n}, \, \, \, i = 1,2,\dots,n-1 的实相异点。Wendroff 证明若 pn1(x)=k=1n1(xxk,n1)p_{n-1}(x) = \displaystyle \prod _{k=1}^{n-1} (x-x_{k,n-1})pn(x)=k=1n(xxk,n)p_n(x) = \displaystyle \prod _{k=1}^n (x-x_{k,n}),则 pn1p_{n-1}pnp_n 可嵌入一个非唯一的首一正交序列 {pn}n=0.\{p_{n}\} _{n=0}^\infty. 我们研究 Mourad Ismail 在 OPSFA 2015 提出的一个问题,即关于将 Wendroff 定理应用于 Cn1λ(x)C_{n-1}^{\lambda}(x)(x21)Cn2λ(x) (x^2-1) C_{n-2}^{\lambda}(x) 的交错零点所生成的正交序列的性质,其中 {Ckλ(x)}k=0\{C_{k}^{\lambda}(x)\} _{k=0}^\infty 是首一超球多项式序列且 3/2<λ<1/2,-3/2 < \lambda < -1/2, λ1.\lambda \neq -1. 我们构造了一种算法,从两个多项式 Dnλ(x):=(x21)Cn2λ(x)D_n^{\lambda} (x): = (x^2-1) C_{n-2}^{\lambda} (x)Dn1λ(x):=Cn1λ(x)D_{n-1}^{\lambda} (x): = C_{n-1}^{\lambda} (x) 生成无穷首一正交序列 {Dkλ(x)}k=0\{D_{k}^{\lambda}(x)\} _{k=0}^\infty,该算法适用于范围 nN,n5n \in \mathbb{N}, n \geq 5λ>3/2\lambda > -3/2, λ1,0,(2k1)/2,k=0,1,\lambda \neq -1,0, (2k-1)/2, k=0,1,\ldots 中每对固定参数 n,λn,\lambda。我们绘制并比较了对于若干 mNm \in \mathbb{N} 的选择以及参数 λ\lambdann 的一系列取值下 Dmλ(x)D_m^{\lambda} (x)Cmλ(x)C_m^{\lambda} (x) 的零点。对于 3/2<λ<1,-3/2 < \lambda < -1,mm 较大时 Dmλ(x)D_m^{\lambda} (x)Cmλ(x)C_m^{\lambda} (x) 的零点所逼近的曲线差异显著。当 1<λ<1/2,-1 < \lambda < -1/2, 两条曲线形状相似,而对于 λ>1/2\lambda >-1/2 曲线几乎一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.04276,
  title  = {Orthogonal sequences constructed from quasi-orthogonal ultraspherical polynomials},
  author = {Oksana Bihun and Kathy Driver},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.04276},
  year   = {2019}
}