Polinomios q-Hermite continuos

En matemáticas, los polinomios q -Hermite continuos son una familia de polinomios ortogonales hipergeométricos básicos en el esquema básico de Askey . Roelof Koekoek, Peter A. Lesky y René F. Swarttouw (2010, 14) ofrecen una lista detallada de sus propiedades.

Definición

Los polinomios se dan en términos de funciones hipergeométricas básicas por

${\displaystyle H_{n}(x|q)=e^{in\theta }{}_{2}\phi _{0}\left[{\begin{matrix}q^{-n},0\\-\end{matrix}};q,q^{n}e^{-2i\theta }\right],\quad x=\cos \,\theta .}$

Relaciones de recurrencia y diferencia

${\displaystyle 2xH_{n}(x\mid q)=H_{n+1}(x\mid q)+(1-q^{n})H_{n-1}(x\mid q)}$

con las condiciones iniciales

${\displaystyle H_{0}(x\mid q)=1,H_{-1}(x\mid q)=0}$

A partir de lo anterior, se puede calcular fácilmente:

${\displaystyle {\begin{aligned}H_{0}(x\mid q)&=1\\H_{1}(x\mid q)&=2x\\H_{2}(x\mid q)&=4x^{2}-(1-q)\\H_{3}(x\mid q)&=8x^{3}-2x(2-q-q^{2})\\H_{4}(x\mid q)&=16x^{4}-4x^{2}(3-q-q^{2}-q^{3})+(1-q-q^{3}+q^{4})\end{aligned}}}$

Función generadora

${\displaystyle \sum _{n=0}^{\infty }H_{n}(x\mid q){\frac {t^{n}}{(q;q)_{n}}}={\frac {1}{\left(te^{i\theta },te^{-i\theta };q\right)_{\infty }}}}$

dónde . ${\displaystyle \textstyle x=\cos \theta }$

Referencias

• Gasper, George; Rahman, Mizan (2004), Series hipergeométricas básicas , Enciclopedia de matemáticas y sus aplicaciones, vol. 96 (2.ª ed.), Cambridge University Press , ISBN 978-0-521-83357-8, Sr.  2128719
• Koekoek, Roelof; Lesky, Peter A.; Swarttouw, René F. (2010), Polinomios ortogonales hipergeométricos y sus q-análogos , Springer Monographs in Mathematics, Berlín, Nueva York: Springer-Verlag , doi :10.1007/978-3-642-05014-5, ISBN 978-3-642-05013-8, Sr.  2656096
• Koornwinder, Tom H.; Wong, Roderick SC; Koekoek, Roelof; Swarttouw, René F. (2010), "Capítulo 18: Polinomios ortogonales", en Olver, Frank WJ ; Lozier, Daniel M.; Boisvert, Ronald F.; Clark, Charles W. (eds.), Manual del NIST de funciones matemáticas , Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-19225-5, Sr.  2723248.
• Sadjang, Patrick Njionou. Momentos de polinomios ortogonales clásicos (Ph.D.). Universidad de Kassel. CiteSeerX  10.1.1.643.3896 .