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authorPatrik Müller <patrik.mueller@ost.ch>2022-07-19 16:31:48 +0200
committerPatrik Müller <patrik.mueller@ost.ch>2022-07-19 16:31:48 +0200
commit2625b1234dd68a9cc3ce50675ac0b1cb80eca275 (patch)
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-rw-r--r--buch/papers/laguerre/eigenschaften.tex37
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index 9b901ae..4adbe86 100644
--- a/buch/papers/laguerre/eigenschaften.tex
+++ b/buch/papers/laguerre/eigenschaften.tex
@@ -3,24 +3,11 @@
%
% (c) 2022 Patrik Müller, Ostschweizer Fachhochschule
%
-% \section{Eigenschaften
-% \label{laguerre:section:eigenschaften}}
-% {
-% \large \color{red}
-% TODO:
-% Evtl. nur Orthogonalität hier behandeln, da nur diese für die Gauss-Quadratur
-% benötigt wird.
-% }
-
-% Die Laguerre-Polynome besitzen einige interessante Eigenschaften
-% \rhead{Eigenschaften}
-
-% \subsection{Orthogonalität
-% \label{laguerre:subsection:orthogonal}}
\section{Orthogonalität
\label{laguerre:section:orthogonal}}
-Im Abschnitt~\ref{laguerre:section:definition} haben wir behauptet,
-dass die Laguerre-Polynome orthogonale Polynome sind.
+Im Abschnitt~\ref{laguerre:section:definition}
+haben wir die Behauptung aufgestellt,
+dass die Laguerre-Polynome orthogonal sind.
Zu dieser Behauptung möchten wir nun einen Beweis liefern.
Wenn wir \eqref{laguerre:dgl} in ein
Sturm-Liouville-Problem umwandeln können, haben wir bewiesen, dass es sich
@@ -40,7 +27,7 @@ und den Laguerre-Operator
x \frac{d}{dx^2} + (\nu + 1 -x) \frac{d}{dx}
\end{align}
erhalten werden,
-in dem wir diese Operatoren einander gleichsetzen.
+indem wir diese Operatoren einander gleichsetzen.
Aus der Beziehung
\begin{align}
S
@@ -58,7 +45,7 @@ Ausserdem ist ersichtlich, dass $p(x)$ die Differentialgleichung
\begin{align*}
x \frac{dp}{dx}
=
--(\nu + 1 - x) p,
+-(\nu + 1 - x) p
\end{align*}
erfüllen muss.
Durch Separation erhalten wir dann
@@ -76,6 +63,7 @@ Durch Separation erhalten wir dann
p(x)
& =
-C x^{\nu + 1} e^{-x}
+.
\end{align*}
Eingefügt in Gleichung~\eqref{laguerre:sl-lag} ergibt sich
\begin{align*}
@@ -117,14 +105,9 @@ Für den rechten Rand ist die Bedingung (Gleichung~\eqref{laguerre:sllag_randb})
0
\end{align*}
für beliebige Polynomlösungen erfüllt für $k_\infty=0$ und $h_\infty=1$.
-Damit können wir schlussfolgern, dass die verallgemeinerten Laguerre-Polynome
-orthogonal bezüglich des Skalarproduktes auf dem Intervall $(0, \infty)$
-mit der verallgemeinerten Laguerre\--Gewichtsfunktion $w(x)=x^\nu e^{-x}$ sind.
+Damit können wir schlussfolgern:
+Die verallgemeinerten Laguerre-Polynome sind orthogonal
+bezüglich des Skalarproduktes auf dem Intervall $(0, \infty)$
+mit der verallgemeinerten Laguerre\--Gewichtsfunktion $w(x)=x^\nu e^{-x}$.
Die Laguerre-Polynome ($\nu=0$) sind somit orthognal im Intervall $(0, \infty)$
mit der Gewichtsfunktion $w(x)=e^{-x}$.
-
-% \subsection{Rodrigues-Formel}
-
-% \subsection{Drei-Terme Rekursion}
-
-% \subsection{Beziehung mit der Hypergeometrischen Funktion}