В математике полиномиальная последовательность имеет обобщенное представление Аппеля , если производящая функция для полиномов принимает определенный вид: { p n ( z ) } {\displaystyle \{p_{n}(z)\}}
K ( z , w ) = A ( w ) Ψ ( z g ( w ) ) = ∑ n = 0 ∞ p n ( z ) w n {\displaystyle K(z,w)=A(w)\Psi (zg(w))=\sum _{n=0}^{\infty }p_{n}(z)w^{n}} где производящая функция или ядро состоит из ряда K ( z , w ) {\displaystyle K(z,w)}
A ( w ) = ∑ n = 0 ∞ a n w n {\displaystyle A(w)=\sum _{n=0}^{\infty }a_{n}w^{n}\quad } с a 0 ≠ 0 {\displaystyle a_{0}\neq 0} и
Ψ ( t ) = ∑ n = 0 ∞ Ψ n t n {\displaystyle \Psi (t)=\sum _{n=0}^{\infty }\Psi _{n}t^{n}\quad } и все Ψ n ≠ 0 {\displaystyle \Psi _{n}\neq 0} и
g ( w ) = ∑ n = 1 ∞ g n w n {\displaystyle g(w)=\sum _{n=1}^{\infty }g_{n}w^{n}\quad } с g 1 ≠ 0. {\displaystyle g_{1}\neq 0.} Учитывая вышеизложенное, нетрудно показать, что является многочленом степени . p n ( z ) {\displaystyle p_{n}(z)} n {\displaystyle n}
Полиномы Боаса–Бака представляют собой несколько более общий класс полиномов.
Особые случаи
Явное представление Обобщенные полиномы Аппеля имеют явное представление
p n ( z ) = ∑ k = 0 n z k Ψ k h k . {\displaystyle p_{n}(z)=\sum _{k=0}^{n}z^{k}\Psi _{k}h_{k}.} Константа равна
h k = ∑ P a j 0 g j 1 g j 2 ⋯ g j k {\displaystyle h_{k}=\sum _{P}a_{j_{0}}g_{j_{1}}g_{j_{2}}\cdots g_{j_{k}}} где эта сумма распространяется на все композиции из частей ; то есть сумма распространяется на все такие, что n {\displaystyle n} k + 1 {\displaystyle k+1} { j } {\displaystyle \{j\}}
j 0 + j 1 + ⋯ + j k = n . {\displaystyle j_{0}+j_{1}+\cdots +j_{k}=n.\,} Для полиномов Аппеля это становится формулой
p n ( z ) = ∑ k = 0 n a n − k z k k ! . {\displaystyle p_{n}(z)=\sum _{k=0}^{n}{\frac {a_{n-k}z^{k}}{k!}}.}
Рекурсивное отношение Эквивалентно, необходимым и достаточным условием того, что ядро может быть записано следующим образом, является то, что K ( z , w ) {\displaystyle K(z,w)} A ( w ) Ψ ( z g ( w ) ) {\displaystyle A(w)\Psi (zg(w))} g 1 = 1 {\displaystyle g_{1}=1}
∂ K ( z , w ) ∂ w = c ( w ) K ( z , w ) + z b ( w ) w ∂ K ( z , w ) ∂ z {\displaystyle {\frac {\partial K(z,w)}{\partial w}}=c(w)K(z,w)+{\frac {zb(w)}{w}}{\frac {\partial K(z,w)}{\partial z}}} где и имеют степенной ряд b ( w ) {\displaystyle b(w)} c ( w ) {\displaystyle c(w)}
b ( w ) = w g ( w ) d d w g ( w ) = 1 + ∑ n = 1 ∞ b n w n {\displaystyle b(w)={\frac {w}{g(w)}}{\frac {d}{dw}}g(w)=1+\sum _{n=1}^{\infty }b_{n}w^{n}} и
c ( w ) = 1 A ( w ) d d w A ( w ) = ∑ n = 0 ∞ c n w n . {\displaystyle c(w)={\frac {1}{A(w)}}{\frac {d}{dw}}A(w)=\sum _{n=0}^{\infty }c_{n}w^{n}.} Заменяя
K ( z , w ) = ∑ n = 0 ∞ p n ( z ) w n {\displaystyle K(z,w)=\sum _{n=0}^{\infty }p_{n}(z)w^{n}} немедленно дает рекурсивное отношение
z n + 1 d d z [ p n ( z ) z n ] = − ∑ k = 0 n − 1 c n − k − 1 p k ( z ) − z ∑ k = 1 n − 1 b n − k d d z p k ( z ) . {\displaystyle z^{n+1}{\frac {d}{dz}}\left[{\frac {p_{n}(z)}{z^{n}}}\right]=-\sum _{k=0}^{n-1}c_{n-k-1}p_{k}(z)-z\sum _{k=1}^{n-1}b_{n-k}{\frac {d}{dz}}p_{k}(z).} Для частного случая полиномов Бренке имеем и, таким образом, все , что значительно упрощает рекурсивное соотношение. g ( w ) = w {\displaystyle g(w)=w} b n = 0 {\displaystyle b_{n}=0}
Смотрите также
Ссылки Ральф П. Боас-младший и Р. Крейтон Бак, Полиномиальные разложения аналитических функций (второе исправленное издание) , (1964) Academic Press Inc., Publishers New York, Springer-Verlag, Berlin. Номер карточки Библиотеки Конгресса 63-23263. Бренке, Уильям К. (1945). «О производящих функциях полиномиальных систем». American Mathematical Monthly . 52 (6): 297–301. doi :10.2307/2305289. Хафф, ВН (1947). «Тип полиномов, генерируемых f(xt) φ(t)». Duke Mathematical Journal . 14 (4): 1091–1104. doi :10.1215/S0012-7094-47-01483-X.