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-rw-r--r--buch/chapters/070-orthogonalitaet/legendredgl.tex36
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index de8f63f..f3dd53f 100644
--- a/buch/chapters/070-orthogonalitaet/legendredgl.tex
+++ b/buch/chapters/070-orthogonalitaet/legendredgl.tex
@@ -3,7 +3,8 @@
%
% (c) 2021 Prof Dr Andreas Müller, OST Ostschweizer Fachhochschule
%
-\section{Orthogonale Polynome und Differentialgleichungen}
+\section{Orthogonale Polynome und Differentialgleichungen
+\label{buch:orthogonal:section:orthogonale-polynome-und-dgl}}
\rhead{Differentialgleichungen orthogonaler Polynome}
Legendre hat einen ganz anderen Zugang zu den nach ihm benannten
Polynomen gefunden.
@@ -16,8 +17,13 @@ Die Orthogonalität wird dann aus einer Verallgemeinerung der bekannten
Eingeschaft folgen, dass Eigenvektoren einer symmetrischen Matrix zu
verschiedenen Eigenwerten orthogonal sind.
+%
+% Legendre-Differentialgleichung
+%
\subsection{Legendre-Differentialgleichung}
Die {\em Legendre-Differentialgleichung} ist die Differentialgleichung
+\index{Differentialgleichung!Legendre-}%
+\index{Legendre-Differentialgleichung}%
\begin{equation}
(1-x^2) y'' - 2x y' + n(n+1) y = 0
\label{buch:integral:eqn:legendre-differentialgleichung}
@@ -61,7 +67,10 @@ zerlegen, die als Linearkombinationen der beiden Lösungen
$y(x)$ und $y_s(x)$ ebenfalls Lösungen der Differentialgleichung
sind.
-\subsection{Potenzreihenlösung}
+%
+% Potenzreihenlösungen
+%
+\subsubsection{Potenzreihenlösung}
Wir suchen eine Lösung in Form einer Potenzreihe um $x=0$ und
verwenden dazu den Ansatz
\[
@@ -170,7 +179,10 @@ eine Polynomlösung $\bar{P}_n(x)$ vom Grad $n$ gibt.
Dies kann aber nicht erklären, warum die so gefundenen Polynome
orthogonal sind.
-\subsection{Eigenfunktionen}
+%
+% Eigenfunktionen
+%
+\subsubsection{Eigenfunktionen}
Die Differentialgleichung
\eqref{buch:integral:eqn:legendre-differentialgleichung}
Kann mit dem Differentialoperator
@@ -198,7 +210,10 @@ des Operators $D$ zum Eigenwert $n(n+1)$ sind:
D\bar{P}_n = -n(n+1) \bar{P}_n.
\]
-\subsection{Orthogonalität von $\bar{P}_n$ als Eigenfunktionen}
+%
+% Orthogonalität von P_n als Eigenfunktionen
+%
+\subsubsection{Orthogonalität von $\bar{P}_n$ als Eigenfunktionen}
Ein Operator $A$ auf Funktionen heisst {\em selbstadjungiert}, wenn
für zwei beliebige Funktionen $f$ und $g$ gilt
\[
@@ -274,7 +289,10 @@ die $\bar{P}_n$ orthogonale Polynome vom Grad $n$ sind, die die
gleiche Standardierdisierungsbedingung wie die Legendre-Polyonome
erfüllen, also ist $\bar{P}_n(x)=P_n(x)$.
-\subsection{Legendre-Funktionen zweiter Art}
+%
+% Legendre-Funktionen zweiter Art
+%
+\subsubsection{Legendre-Funktionen zweiter Art}
%Siehe Wikipedia-Artikel \url{https://de.wikipedia.org/wiki/Legendre-Polynom}
%
Die Potenzreihenmethode liefert natürlich auch Lösungen der
@@ -368,7 +386,7 @@ Q_1(x) = x \operatorname{artanh}x-1
verwendet werden.
%
-%
+% Laguerre-Differentialgleichung
%
\subsection{Laguerre-Differentialgleichung
\label{buch:orthogonal:subsection:laguerre-differentialgleichung}}
@@ -427,11 +445,15 @@ schlägt eine zweite Lösung vor, im vorliegenden Fall mit $b=1$
ist die zweite Lösung jedoch identisch zu ersten, es muss daher
ein anderer Weg zu einer zweiten Lösung gesucht werden.
-XXX TODO: zweite Lösung der Differentialgleichung.
+%XXX TODO: zweite Lösung der Differentialgleichung.
+%
+%
+%
\subsubsection{Die assoziierte Laguerre-Differentialgleichung}
\index{assoziierte Laguerre-Differentialgleichung}%
\index{Laguerre-Differentialgleichung, assoziierte}%
+\index{Differentialgleichung!assoziierte Laguerre-}%
Die {\em assoziierte Laguerre-Differentialgleichung} ist die
Differentialgleichung
\begin{equation}