scipy.special.genlaguerre

scipy.special.genlaguerre(n, alpha, monic=False)[源代码]

广义(结合)拉盖尔多项式。

定义为

\[x\frac{d^2}{dx^2}L_n^{(\alpha)} +(\alpha+1-x)\frac{d}{dx}L_n^{(\alpha)} +nl_n^{(\alpha)}=0,\]

哪里 \(\alpha > -1\)\(L_n^{{(\alpha)}}\) 是一次多项式 \(n\)

参数
n集成

多项式的次数。

alpha浮动

参数,必须大于-1。

monic布尔值,可选

如果 True ,将前导系数缩放为1,默认值为 False

退货
L正交1d

广义拉盖尔多项式。

参见

laguerre

拉盖尔多项式。

hyp1f1

合流超几何函数

注意事项

对于固定的 \(\alpha\) ,多项式 \(L_n^{{(\alpha)}}\) 是正交的吗? \([0, \infty)\) 带权重函数 \(e^{{-x}}x^\alpha\)

拉盖尔多项式是其中的特例 \(\alpha = 0\)

参考文献

AS

米尔顿·阿布拉莫维茨和艾琳·A·斯特根主编。包含公式、图表和数学表的数学函数手册。纽约:多佛,1972年。

示例

广义Laguerre多项式与合流超几何函数密切相关 \({{}}_1F_1\)

\[L_n^{(\alpha)}=\binom{n+\alpha}{n}{}_1F_1(-n,\alpha+1,x)\]

例如,可以针对以下情况验证这一点 \(n = \alpha = 3\) 在间隔时间内 \([-1, 1]\)

>>> from scipy.special import binom
>>> from scipy.special import genlaguerre
>>> from scipy.special import hyp1f1
>>> x = np.arange(-1.0, 1.0, 0.01)
>>> np.allclose(genlaguerre(3, 3)(x), binom(6, 3) * hyp1f1(-3, 4, x))
True

这是广义Laguerre多项式的曲线图 \(L_3^{{(\alpha)}}\) 对于某些值, \(\alpha\)

>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> from scipy.special import genlaguerre
>>> x = np.arange(-4.0, 12.0, 0.01)
>>> fig, ax = plt.subplots()
>>> ax.set_ylim(-5.0, 10.0)
>>> ax.set_title(r'Generalized Laguerre polynomials $L_3^{\alpha}$')
>>> for alpha in np.arange(0, 5):
...     ax.plot(x, genlaguerre(3, alpha)(x), label=rf'$L_3^{(alpha)}$')
>>> plt.legend(loc='best')
>>> plt.show()
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