ガウスの微分方程式
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数学の解析学分野に於けるガウスの微分方程式(またはガウスの超幾何微分方程式)とは以下の形で与えられる2階線形微分方程式である。;
概要[編集]
となるが、これらをガウスの超幾何微分方程式に代入しての項の係数を零とおけば
が成り立ち、に関して解けば漸化式
が得られる。
この漸化式の番号にm=0,1,2…と値を代入していって逐次係数を求めてゆけば
となる。ここで
である。
最初の係数をと置いて上記漸化式を上述の冪級数解に代入したら
なる解が導かれる。この右辺の冪級数はガウスの超幾何級数と呼ばれている。
斯くの如き級数で表される関数をガウスの超幾何関数という。
★ルジャンドルの微分方程式との関係★[編集]
ルジャンドルの微分方程式
に対して変数変換を施すと
及びより
が得られるが、これらをルジャンドルの方程式に代入すれば
が成り立つ。(※ドット「•」は変数tに関する微分を表わす。オイラーの微分方程式と同じ要領ね☆)これとガウスの微分方程式の係数を比較すると
が言える。これより
となり
が求まる。従ってが得られる。
ゆえにルジャンドル多項式はガウスの超幾何関数を用いて
と表わせる事が分かった。//