エルミート多項式

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エルミート多項式とは、常微分方程式 (d2dx22xddx+2n)Hn(x)=0 を満たす多項式Hn(x)のこと。

概要[編集]

量子力学の分野で登場し、波動関数の一部となる。 微分方程式スツルム=リウヴィル型微分方程式の1つであり、 ロドリーグの公式(ロドリゲスの公式)によって直交多項式系

Hn(x)=(1)nex2dndnxex2

を与えられる。
微分を含まないように表すと、総和床関数階乗指数などを用いて、

Hn(x)=n!m=0n/2(1)mm!(n2m)!(2x)n2m

である。
添え字が偶数のときは偶関数奇数の時は奇関数になる。

Hn(x)=(1)nHn(x)

である。

漸化式[編集]

漸化式

  • Hn+1(x)=2xHn(x)2nHn1(x)
  • ddxHn(x)=2nHn1(x)
  • ddxHn(x)=2xHn(x)Hn+1(x)

を満たす。

一覧[編集]

n=0~5までを示す。

  • H0(x)=1
  • H1(x)=2x
  • H2(x)=4x22
  • H3(x)=8x312x
  • H4(x)=16x448x2+12
  • H5(x)=32x5160x3+120x

関連項目[編集]