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Polinômios de Hermite

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Os polinômios de Hermite são um exemplo de polinômios ortogonais cujo principal campo de aplicação encontra-se na mecânica quântica, especialmente no estudo do oscilador harmônico unidimensional. São nomeados assim em homenagem a Charles Hermite.

Os cinco primeiros polinômios de Hermite (probabilísticos).

Os polinômios de Hermite ("polinômios de Hermite probabilísticos") são definidos por:

Ou, às vezes, por ("polinômios de Hermite físicos")

Essas definições não são exatamente equivalentes: uma é o redimensionamento da outra:

.

Os polinômios físicos podem ser escritos como:

Ortogonalidade

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Hn(x) é um polinômio de grau n, com n = 0, 1, 2, 3 ... . Esses polinômios são ortogonais com relação à função peso

(probabilidade)

ou

(física)

ou seja,

ou

(física)

onde é o delta de Kronecker, que é igual à unidade quando e nulo no caso contrário. Os polinômios probabilísticos são ortogonais em relação à função densidade de probabilidade normal.

Função geradora

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Fórmulas de recorrência

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Os polinômios de Hermite (na forma "física") satisfazem as seguintes relações de recorrência:

Decomposição numa série de funções

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Qualquer função f contínua pode ser expressa como uma série infinita em termos dos polinômios de Hermite:

Onde as constantes são dadas por:

Paridade dos polinômios

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Os polinômios de Hermite satisfazem:

Logo é uma função par para um par, , e é uma função ímpar para um ímpar, .

Outras propriedades

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Equação diferencial de Hermite

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Os polinômios de Hermite são soluções da equação diferencial de Hermite:[1]

Que na forma canônica pode ser escrita como:

  1. Spiegel & Abellanas, 1992, p.158.
  • Spiegel, Murray R.; Abellanas, Lorenzo. McGraw-Hill, ed. Fórmulas y tablas de matemática aplicada. Aravaca (Madrid): [s.n.] ISBN 84-7615-197-7