MATLAB HermiteH 的归一化

计算科学 matlab 数值分析 特殊功能
2021-12-27 08:27:16

我在徘徊 - Matlab 使用什么样的归一化hermiteH,它的Hermite 多项式的实现?

他们当然不是使用任何,他们也不使用H_n(1)=1HnL2(ex2)=1Hn(1)=1

1个回答

几个包(MATLAB、Mathematica、SciPy、mpmath)已经实现了物理学家 Hermite 多项式,它们的定义为

Hn(x)=(1)nex2dndxnex2=(2xddx)n1

它们没有被规范化,规范应该是

||Hn(x)||L2(ex2)=2nπn!.

这些多项式与权重正交,即ex2

Hm(x)Hn(x)ex2dx=2nπn!δnm.

如果您想以数字方式检查此正交性/归一化,则需要小心。一方面,你有一个无限的区间。正如您所说,您可以使积分区域“足够大”,但您有一个警告:多项式的最大值增长非常快,您还需要非常快地增加区域的大小。例如,请参阅使用梯形规则对之间的正交性使用您建议的区间 [-3, 3] 的结果。H0{H2,H4,H6,H8}

在此处输入图像描述

我们可以将积分区间增加到,例如,[-10, 10] 以获得

在此处输入图像描述

我们看到所有考虑的多项式都是“正交的”。然而,当您增加多项式的阶数时,您会遇到另一个复杂情况:符号变化的次数会增加。为此,您需要考虑一种特殊类型的正交或使用Chebfun之类的东西。