рдЧреЗрдЧреЗрдирдмрд╛рдЙрд░ (рдЕрд▓реНрдЯреНрд░рд╛рд╕реНрдлреЗрд░рд┐рдХрд▓) рдмрд╣реБрдкрдж рдХреНрдпрд╛ рд╣реИ?
рдЧреЗрдЧреЗрдирдмрд╛рдЙрд░ рдмрд╣реБрдкрдж, рдЬрд┐рдиреНрд╣реЗрдВ рдЕрд▓реНрдЯреНрд░рд╛рд╕реНрдлреЗрд░рд┐рдХрд▓ рдмрд╣реБрдкрдж рднреА рдХрд╣рд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИ, рдСрд░реНрдереЛрдЧреЛрдирд▓ рдмрд╣реБрдкрджреЛрдВ \(C_{n}^{\lambda}(x)\) рдХрд╛ рдПрдХ рдкрд░рд┐рд╡рд╛рд░ рд╣реИрдВ рдЬреЛ рд▓реАрдЬреЗрдВрдбреНрд░ рдФрд░ рдЪреЗрдмреАрд╢реЗрд╡ рджреЛрдиреЛрдВ рдмрд╣реБрдкрджреЛрдВ рдХрд╛ рд╕рд╛рдорд╛рдиреНрдпреАрдХрд░рдг рдХрд░рддреЗ рд╣реИрдВред рдпреЗ [-1, 1] рдЕрдВрддрд░рд╛рд▓ рдкрд░ рднрд╛рд░ \((1 - x^{2})^{\lambda-1/2}\) рдХреЗ рд╕рд╛рде рдСрд░реНрдереЛрдЧреЛрдирд▓ рд╣реЛрддреЗ рд╣реИрдВред рдпрд╣ рдХреИрд▓рдХреБрд▓реЗрдЯрд░ рдПрдХ рд╣реА рдмрд╛рд░ рдореЗрдВ рдХрдИ x рдорд╛рдиреЛрдВ рдкрд░ \(C_{n}^{\lambda}(x)\) рдХрд╛ рдореВрд▓реНрдпрд╛рдВрдХрди рдХрд░рддрд╛ рд╣реИ рдФрд░ (x, рдорд╛рди) рдЬреЛрдбрд╝рд┐рдпреЛрдВ рдХреА рдПрдХ рдЯреЗрдмрд▓ рддрдерд╛ рдПрдХ рд▓рд╛рдЗрди рдЧреНрд░рд╛рдлрд╝ рдмрдирд╛рддрд╛ рд╣реИ, рдЬрд┐рд╕рд╕реЗ рдЖрдк рдмрд╣реБрдкрдж рдХрд╛ рдЖрдХрд╛рд░, рдЙрд╕рдХреЗ рдореВрд▓ (roots) рдФрд░ рджреЛрд▓рди (oscillation) рдЖрд╕рд╛рдиреА рд╕реЗ рд╕рдордЭ рд╕рдХрддреЗ рд╣реИрдВред
рдЗрд╕рдХрд╛ рдЙрдкрдпреЛрдЧ рдХреИрд╕реЗ рдХрд░реЗрдВ
рдШрд╛рдд (degree) n (рдПрдХ рдЧреИрд░-рдЛрдгрд╛рддреНрдордХ рдкреВрд░реНрдгрд╛рдВрдХ), рдкреИрд░рд╛рдореАрдЯрд░ ╬╗ (рд╡рд╛рд╕реНрддрд╡рд┐рдХ рд╕рдВрдЦреНрдпрд╛; рдорд╛рдирдХ рдСрд░реНрдереЛрдЧреЛрдиреИрд▓рд┐рдЯреА рдХреЗ рд▓рд┐рдП \(\lambda > -1/2\) рдЬрд╝рд░реВрд░реА рд╣реИ), x рдХрд╛ рдкреНрд░рд╛рд░рдВрднрд┐рдХ рдорд╛рди, рд╡реГрджреНрдзрд┐ (increment) (рдХреНрд░рдорд┐рдХ x рдорд╛рдиреЛрдВ рдХреЗ рдмреАрдЪ рдХрд╛ рдЕрдВрддрд░рд╛рд▓), рдФрд░ рдкреБрдирд░рд╛рд╡реГрддреНрддрд┐рдпреЛрдВ рдХреА рд╕рдВрдЦреНрдпрд╛ (рдХрд┐рддрдиреА рдкрдВрдХреНрддрд┐рдпрд╛рдБ рдмрдирд╛рдиреА рд╣реИрдВ) рджрд░реНрдЬ рдХрд░реЗрдВред рдХреИрд▓рдХреБрд▓реЗрдЯрд░ \(i = 0 \dots \text{count}-1\) рдХреЗ рд▓рд┐рдП $$x_{i} = \text{initialX} + i\cdot\text{stepX}$$ рдХреЗ рдЕрдиреБрд╕рд╛рд░ рдЪрд▓рддрд╛ рд╣реИ рдФрд░ рд╣рд░ рдмрд┐рдВрджреБ рдкрд░ рдмрд╣реБрдкрдж рдХрд╛ рдорд╛рди рдирд┐рдХрд╛рд▓рддрд╛ рд╣реИред рдбрд┐рдлрд╝реЙрд▓реНрдЯ рдорд╛рди (n=3, ╬╗=2, x рдХрд╛ рдкреНрд░рд╛рд░рдВрдн -1 рд╕реЗ, step 0.02, 101 рдкрдВрдХреНрддрд┐рдпрд╛рдБ) рдкреВрд░реА рдСрд░реНрдереЛрдЧреЛрдиреИрд▓рд┐рдЯреА рд╕реАрдорд╛ рдпрд╛рдиреА -1 рд╕реЗ +1 рддрдХ рдХреЛ рдХрд╡рд░ рдХрд░ рджреЗрддреЗ рд╣реИрдВред
рд╕реВрддреНрд░ рдХреА рд╡реНрдпрд╛рдЦреНрдпрд╛
рдЧрд╛рдорд╛/рд╣рд╛рдЗрдкрд░рдЬреНрдпрд╛рдорд┐рддреАрдп рд░реВрдк рдХреЗ рдмрдЬрд╛рдп, рдпрд╣ рдХреИрд▓рдХреБрд▓реЗрдЯрд░ рд╕рдВрдЦреНрдпрд╛рддреНрдордХ рд░реВрдк рд╕реЗ рд╕реНрдерд┐рд░ рддреАрди-рдкрдж рдкреБрдирд░рд╛рд╡реГрддреНрддрд┐ (three-term recurrence) рдХрд╛ рдЙрдкрдпреЛрдЧ рдХрд░рддрд╛ рд╣реИ:
$$\left\{ \begin{aligned} C_{0}^{\lambda}(x) &= 1 \\ C_{1}^{\lambda}(x) &= 2\lambda x \\ k\,C_{k}^{\lambda}(x) &= 2x(k+\lambda-1)\,C_{k-1}^{\lambda}(x) - (k+2\lambda-2)\,C_{k-2}^{\lambda}(x) \end{aligned} \right.$$рдФрд░ \(k = 2 \dots n\) рдХреЗ рд▓рд┐рдП, \(C_{k} = [2x(k+\lambda-1)C_{k-1} - (k+2\lambda-2)C_{k-2}] / k\)ред рд╡рд┐рд╢реЗрд╖ рд╕реНрдерд┐рддрд┐рдпрд╛рдБ: \(\lambda = 1/2\) рд▓реАрдЬреЗрдВрдбреНрд░ рдмрд╣реБрдкрдж \(P_{n}\) рджреЗрддрд╛ рд╣реИ, рдФрд░ \(\lambda = 1\) рджреВрд╕рд░реЗ рдкреНрд░рдХрд╛рд░ рдХреЗ рдЪреЗрдмреАрд╢реЗрд╡ рдмрд╣реБрдкрдж \(U_{n}\) рджреЗрддрд╛ рд╣реИред
рд╣рд▓ рдХрд┐рдпрд╛ рдЧрдпрд╛ рдЙрджрд╛рд╣рд░рдг
n=3 рдФрд░ ╬╗=2 рдХреЗ рд╕рд╛рде рдкреБрдирд░рд╛рд╡реГрддреНрддрд┐ рд╕реЗ рдкреНрд░рд╛рдкреНрдд рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИ $$C_{3}^{2}(x) = 32x^{3} - 12x.$$ x = -1 рдкрд░ рдпрд╣ \(32(-1) - 12(-1) = -32 + 12 = -20\) рд╣реИ, рдЬреЛ рдЯреЗрдмрд▓ рдХреА рдкрд╣рд▓реА рдкрдВрдХреНрддрд┐ рд╣реИред x = 0 рдкрд░ рдорд╛рди 0 рд╣реИ, x = 0.5 рдкрд░ рдпрд╣ \(32(0.125) - 6 = -2\) рд╣реИ, рдФрд░ x = 1 рдкрд░ рдпрд╣ \(32 - 12 = 20\) рд╣реИред
рдЕрдХреНрд╕рд░ рдкреВрдЫреЗ рдЬрд╛рдиреЗ рд╡рд╛рд▓реЗ рдкреНрд░рд╢реНрди
рдХреНрдпрд╛ рдпрд╣ рдмрд╣реБрдкрдж [-1, 1] рдХреЗ рдмрд╛рд╣рд░ рднреА рдкрд░рд┐рднрд╛рд╖рд┐рдд рд╣реИ? рд╣рд╛рдБред рдпрд╣ рдмрд╣реБрдкрдж рд╕рднреА рд╡рд╛рд╕реНрддрд╡рд┐рдХ x рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдкрд░рд┐рднрд╛рд╖рд┐рдд рд╣реИ; [-1, 1] рдЕрдВрддрд░рд╛рд▓ рдХреЗрд╡рд▓ рд╡рд╣ рдЬрдЧрд╣ рд╣реИ рдЬрд╣рд╛рдБ рдСрд░реНрдереЛрдЧреЛрдиреИрд▓рд┐рдЯреА (рдФрд░ рдбрд┐рдлрд╝реЙрд▓реНрдЯ рдЧреНрд░рд╛рдлрд╝ рд╡рд┐рдВрдбреЛ) рд░рд╣рддреА рд╣реИред рдЗрд╕рдХреЗ рдмрд╛рд╣рд░, рдмрдбрд╝реЗ n рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдорд╛рди рддреЗрдЬрд╝реА рд╕реЗ рдмрдврд╝рддреЗ рд╣реИрдВред
╬╗ = 0 рдкрд░ рдХреНрдпрд╛ рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИ? рдпрд╣ рдЕрдкрднреНрд░рд╖реНрдЯ (degenerate) рдЕрд▓реНрдЯреНрд░рд╛рд╕реНрдлреЗрд░рд┐рдХрд▓ рд╕реНрдерд┐рддрд┐ рд╣реИ: рдкреБрдирд░рд╛рд╡реГрддреНрддрд┐ рдврд╣ рдЬрд╛рддреА рд╣реИ, рдЗрд╕рд▓рд┐рдП рдХреИрд▓рдХреБрд▓реЗрдЯрд░ \(C_{0} = 1\) рдФрд░ \(n \ge 1\) рдХреЗ рд▓рд┐рдП \(C_{n} = 0\) рд▓реМрдЯрд╛рддрд╛ рд╣реИред рдЗрд╕рдХреА рд╕рд╛рд░реНрдердХ рд╕реАрдорд╛ рдкрд╣рд▓реЗ рдкреНрд░рдХрд╛рд░ рдХреЗ рдЪреЗрдмреАрд╢реЗрд╡ рдмрд╣реБрдкрдж рд╕реЗ рдЗрд╕ рдкреНрд░рдХрд╛рд░ рдЬреБрдбрд╝реА рд╣реИ: $$\lim_{\lambda\to0} \frac{C_{n}^{\lambda}(x)}{\lambda} = \frac{2}{n} T_{n}(x).$$
рдореИрдВ рдХрд┐рддрдиреА рдкрдВрдХреНрддрд┐рдпрд╛рдБ рдмрдирд╛ рд╕рдХрддрд╛ рд╣реВрдБ? рдХреЛрдИ рднреА рд╕рдВрдЦреНрдпрд╛ \(\ge 1\) рдЪреБрдиреЗрдВ; рдкреНрд░рджрд░реНрд╢рди (responsiveness) рдмрдирд╛рдП рд░рдЦрдиреЗ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдЯреВрд▓ рдмрд╣реБрдд рдмрдбрд╝реЗ рдЕрдиреБрд░реЛрдзреЛрдВ рдХреЛ рд╕реАрдорд┐рдд рдХрд░ рджреЗрддрд╛ рд╣реИред рд╡реГрджреНрдзрд┐ рд╢реВрдиреНрдп рднреА рд╣реЛ рд╕рдХрддреА рд╣реИ (рддрдм рд╕рднреА рдкрдВрдХреНрддрд┐рдпреЛрдВ рдореЗрдВ рдПрдХ рд╣реА x рд╣реЛрдЧрд╛), рдкрд░ рдЖрдорддреМрд░ рдкрд░ рдпрд╣ рдзрдирд╛рддреНрдордХ рд░рдЦреА рдЬрд╛рддреА рд╣реИред