LegendreQ

LegendreQ[n,z]

第2種ルジャンドル関数 TemplateBox[{n, z}, LegendreQ]を与える.

LegendreQ[n,m,z]

第2種ルジャンドルの陪関数 TemplateBox[{n, m, z}, LegendreQ3]を与える.

詳細

  • 記号操作・数値操作の両方に適した数学関数である.
  • 整数 nm について,明示的な式が作成される.
  • ルジャンドル関数は微分方程式を満たす.
  • LegendreQ[n,m,a,z]は,タイプ a のルジャンドル関数を与える.デフォルトのタイプは1である.
  • タイプ1,2,3のLegendreQは,これらのタイプのLegendrePによって定義され,LegendrePで説明されているのと同じ分枝切断線構造と特性を持つ.
  • 特別な引数の場合,LegendreQは,自動的に厳密値を計算する.
  • LegendreQは任意の数値精度で評価できる.
  • LegendreQは自動的にリストに縫い込まれる.
  • LegendreQIntervalオブジェクトおよびCenteredIntervalオブジェクトに使うことができる. »

例題

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  (6)

数値的に評価する:

五次の第2種ルジャンドル関数を計算する:

実数の部分集合上でプロットする:

複素数の部分集合上でプロットする:

原点における級数展開:

Infinityにおける漸近展開:

スコープ  (42)

数値評価  (6)

固定点で数値評価する:

高精度で評価する:

出力精度は入力精度に従う:

複素引数について評価する:

LegendreQを高精度で効率よく評価する:

IntervalオブジェクトとCenteredIntervalオブジェクトを使って最悪の場合に保証される区間を計算する:

Aroundを使って平均的な場合の統計区間を計算することもできる:

配列の要素ごとの値を計算する:

MatrixFunctionを使って行列のLegendreQ関数を計算することもできる:

特定の値  (5)

についてのルジャンドル関数:

固定された についてのルジャンドル関数:

極大値を(dTemplateBox[{5, x}, LegendreP])/(dx)=0の根として求める:

第2種ルジャンドル陪関数 TemplateBox[{3, 1, x}, LegendreQ3]を計算する:

タイプが異なるLegendreQは異なる記号形式を与える:

可視化  (3)

LegendreQ関数をさまざまな次数でプロットする:

TemplateBox[{4, z}, LegendreQ]の実部をプロットする:

TemplateBox[{4, z}, LegendreQ]の虚部をプロットする:

タイプ2とタイプ3のルジャンドル関数の分岐点の構造は異なる:

関数の特性  (12)

TemplateBox[{m, z}, LegendreQ]は, が負の整数ではない限りについて定義される:

複素平面では, が負の整数ではない限り について定義される:

整数次数のルジャンドル関数の値域:

奇数次のルジャンドル関数は偶関数である:

偶数次のルジャンドル関数は奇関数である:

ルジャンドル関数には鏡特性 TemplateBox[{n, TemplateBox[{z}, Conjugate, SyntaxForm -> SuperscriptBox]}, LegendreQ]=TemplateBox[{TemplateBox[{n, z}, LegendreQ]}, Conjugate]がある:

LegendreQは解析関数ではない:

有理型でもない:

TemplateBox[{m, x}, LegendreQ]は正の整数 について において非減少でも非増加でもない:

と非整数 については増加する:

TemplateBox[{m, x}, LegendreQ]は正の整数 について において単射である:

と非整数 については単射である:

TemplateBox[{m, x}, LegendreQ]は非負の偶数 については において全射である:

の他の値については全射ではない:

LegendreQは非負でも非正でもない:

LegendreQ(-,-1][1,)に特異点と不連続点の両方を持つ:

TemplateBox[{m, x}, LegendreQ] のほとんどの値について凸でも凹でもない:

微分  (3)

一次導関数:

高次導関数:

について高次導関数をプロットする:

次導関数の式:

積分  (3)

TemplateBox[{1, x}, LegendreQ]の不定積分:

原点を中心とした区間上での奇関数 TemplateBox[{2, x}, LegendreQ]の定積分は0である:

原点を中心とした区間上での偶関数 TemplateBox[{3, x}, LegendreQ]の定積分:

これは半分の区間で2倍の積分になる:

級数展開  (4)

TemplateBox[{n, x}, LegendreQ]のテイラー(Taylor)展開:

における TemplateBox[{6, x}, LegendreQ]の最初の3つの近似をプロットする:

TemplateBox[{n, x}, LegendreQ]の級数展開における一般項:

ルジャンドル陪関数 TemplateBox[{n, m, x}, LegendreQ3]のテイラー展開:

LegendreQはベキ級数に適用できる:

関数の恒等式と簡約  (2)

整数パラメータあるいは半整数パラメータのLegendreQを展開して,より簡単な関数にする:

再帰関係:

関数表現  (4)

LegendreQDifferentialRootとして表すことができる:

角回転楕円体関数によるルジャンドル陪関数:

タイプのルジャンドル関数によるルジャンドル陪関数:

TraditionalFormによる表示:

一般化と拡張  (2)

異なるタイプのLegendreQは異なる記号形を与える:

タイプ2とタイプ3では分枝切断線の構造が異なる:

アプリケーション  (4)

角運動量固有関数:

再帰方程式を解く:

PöschlTellerポテンシャルは1次元のシュレディンガー(Schrödinger)方程式を特殊関数で解くことができる特別なクラスのポテンシャルである.

修正PöschlTellerポテンシャルの量子固有関数を求める:

n 点ガウス求積法は n 次のルジャンドル多項式に基づいている.n 点ガウス求積法のノードと重みを計算する:

n ガウス求積法を使って積分を数値評価する:

ガウス求積法をクロンロッド(Kronrod)が拡張したものは,n+1 点を加えてガウス求積の n ノードを再利用し,結果として2n+1点の積分法になる.追加の n+1ノードは第2種ルジャンドル関数(スティルチェス(Stieltjes)多項式)の漸近展開から構築された多項式の根として取得できる:

ガウス・クロンロッドのノードと重みを計算する:

(2n+1)点のガウス・クロンロッド法を使って積分を数値評価する:

ガウス・クロンロッド法とガウス法の違いは誤差推定に使うことができる:

ガウス・クロンロッド法の結果をNIntegrateの結果と比較する:

特性と関係  (2)

LegendreQDifferenceRootとして表すことができる:

LegendreQの母関数:

Wolfram Research (1988), LegendreQ, Wolfram言語関数, https://reference.wolfram.com/language/ref/LegendreQ.html (2022年に更新).

テキスト

Wolfram Research (1988), LegendreQ, Wolfram言語関数, https://reference.wolfram.com/language/ref/LegendreQ.html (2022年に更新).

CMS

Wolfram Language. 1988. "LegendreQ." Wolfram Language & System Documentation Center. Wolfram Research. Last Modified 2022. https://reference.wolfram.com/language/ref/LegendreQ.html.

APA

Wolfram Language. (1988). LegendreQ. Wolfram Language & System Documentation Center. Retrieved from https://reference.wolfram.com/language/ref/LegendreQ.html

BibTeX

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BibLaTeX

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