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luyw

新蟲 (初入文壇)

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[求助] 如何計算這個積分？已有1人參與

式中Hm()為m階Hermite多項式，Hn()為n階Hermite多項式。

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1樓 2015-05-15 16:43:56

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racoon01

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送紅花一朵

引用回帖:

6樓: Originally posted by hank612 at 2015-05-17 05:40:23
樓主的每一步都寫得無比清楚，我來雞蛋里挑個骨頭：
（22）式的前兩個展示次方分別是t^{2m}, s^{2n},
代入（23）式里，樓主不小心寫成了t^m, s^n,
這樣一來，（24）會略有偏差，算是個瑕疵吧。

不過，整體 ...

you are right. thank you.

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racoon

7樓2015-05-17 07:15:21

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racoon01

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【答案】應(yīng)助回帖

★ ★
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
feixiaolin: 金幣+2 2015-05-16 18:20:46

心好誠啊，金幣全都拿出來了？

計算這個積分的高效方法是使用Hermite多項式的母函數(shù)公式，請自行試試。

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racoon

2樓2015-05-15 17:14:27

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hank612

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★ ★ ★ ★ ★ ★
feixiaolin: 金幣+6 2015-05-16 18:20:32

引用回帖:

2樓: Originally posted by racoon01 at 2015-05-15 17:14:27
心好誠啊，金幣全都拿出來了？

計算這個積分的高效方法是使用Hermite多項式的母函數(shù)公式，請自行試試。

根據(jù)Racoon01大牛指引的方向,我們可以這樣試一下.
由于 $\exp(2xt-t^2)=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{H_n(x)t^n}{n!}$ , 所以
$\sum_{m=0}^{\infty}\sum_{n=0}^{\infty}\frac{t^m z^n}{m!n!}\int_{-\infty}^{\infty}H_m(x)H_n(ax)\exp(-\frac{(1+a^2)x^2}{2})dx$
等于 $\int_{-\infty}^{\infty}\exp(2xt-t^2+2axz-z^2-\frac{(1+a^2)x^2}{2})dx$

由于 $\int_{-\infty}^{\infty}e^{2ax-x^2}dx=\sqrt{\pi}e^{a^2}$ , 于是上式等于
$\frac{\sqrt{2\pi}}{\sqrt{1+a^2}}\exp(\frac{2(t+az)^2}{1+a^2}-t^2-z^2)=\sqrt{\frac{2\pi}{1+a^2}}\exp(\frac{1-a^2}{1+a^2}(t^2-z^2)+\frac{4a}{1+a^2}tz)$

其中 $\frac{t^m z^n}{m!n!}$ 的系數(shù)當(dāng)n-m是奇數(shù)時, 答案明顯是0. 當(dāng)n-m是偶數(shù)時,
比如m<=n時, 系數(shù)為 $\sqrt{\frac{2\pi}{1+a^2}}\sum_{j=0}^{[m/2]}\frac{(4a)^{m-2j}(1-a^2)^j(-1+a^2)^{\frac{n-m}{2}+j}n!m!}{(1+a^2)^{\frac{n+m}{2}}j!(m-2j)!(\frac{n-m}{2}+j)!}$ , 貌似雜亂無章, 束手無策了

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We_must_know. We_will_know.

3樓2015-05-16 07:47:55

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【答案】應(yīng)助回帖

引用回帖:

3樓: Originally posted by hank612 at 2015-05-16 07:47:55
根據(jù)Racoon01大牛指引的方向,我們可以這樣試一下.
由于\exp(2xt-t^2)=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{H_n(x)t^n}{n!}, 所以
\sum_{m=0}^{\infty}\sum_{n=0}^{\infty}\frac{t^m z^n}{m!n!}\int_{-\infty}^{\infty}H_m( ...

此racoon非彼Ox，不可同日而語額。

hank612是真正的Ox, 上面的計算幾乎接近完美了，只是最后一步出了偏差，可惜。

等有空時，若是這個積分還保持現(xiàn)狀，某愿與hank612交流一下。多謝。

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racoon

4樓2015-05-16 18:07:03

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