Многочлены Кравчука

20-10-2023

Многочлены Кравчука ( М. Ф. Кравчук, 1929) относятся к классическим ортогональным полиномам дискретной переменной на равномерной сетке, для которых соотношение ортогональности представляет собой не интеграл, а ряд или конечную сумму: .

Здесь  — весовая функция,  — квадратичная норма, . Для весовая функция с точностью до постоянного множителя сводится к биномиальному коэффициенту.

Рекуpрентное соотношение для этих многочленов имеет вид (n+1)k^{(p)}_{n+1}(x)+pq\left(N-n+1\right)k^{(p)}_{n-1}(x)= \bigl[ x+n(p-q)-pN
\bigr]k^{(p)}_n (x).

Путем несложных преобразований его можно привести к форме

,

где

f_n=\sqrt{\frac{n(N+1-n)}{N}},\quad
 r=\frac{1}{\sqrt{pqN}},\quad \varepsilon=r(p-q),\quad  \Delta=-rpN.

Многочлены Кравчука могут быть выражены через гипергеометрическую функцию Гаусса:

В пределе при многочлены Кравчука переходят в многочлены Эрмита:

\lim\limits_{N\to\infty} \left(2/Npq\right)^{n/2}n! ;k_n^{(p)} \left( Np +
\sqrt{2Npq},x \right) = H_n(x)

Первые четыре полинома для простейшего случая :

Литература

  • Sur une généralisation des polynomes d’Hermite. M. Krawtchouk. C.R.Acad. Sci. 1929. T.189, No.17. P.620 — 622 — статья, в которой впервые введены многочлены Кравчука; по ссылке доступны французский оригинал и переводы на английский и русский языки.
  • А. Ф. Никифоров, С. К. Суслов, В. Б. Уваров. Классические ортогональные полиномы дискретной переменной. Москва, «Наука», 1985.
  • Krawtchouk Polynomials Home Page — сайт, посвященный многочленам Кравчука, содержит, в частности, обширную библиографию.

См. также

Многочлены Кравчука.

© 2011–2023 stamp-i-k.ru, Россия, Барнаул, ул. Анатолия 32, +7 (3852) 15-49-47