Polinomio di Racah

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In matematica i polinomi di Racah costituiscono una famiglia di polinomi ortogonali introdotta da James Wilson nel 1978 e così chiamati in onore di Giulio Racah, in quanto le loro relazioni di ortogonalità sono equivalenti alle relazioni di ortogonalità per i coefficienti di Racah.

I polinomi di Racah si possono definire come funzioni ipergeometriche ponendo:

p n ( x ( x + γ + δ + 1 ) ) := 4 F 3 [ n n + α + β + 1 x x + γ + δ + 1 α + 1 γ + 1 β + δ + 1 ; 1 ] {\displaystyle p_{n}(x(x+\gamma +\delta +1)):={}_{4}F_{3}\left[{\begin{matrix}-n&n+\alpha +\beta +1&-x&x+\gamma +\delta +1\\\alpha +1&\gamma +1&\beta +\delta +1\\\end{matrix}};1\right]}

In parallelo ad essi Richard Askey e James Wilson hanno introdotto i polinomi q-Racah in termini di funzioni ipergeometriche basiche ponendo: p n ( q x + q x + 1 c d ; a , b , c , d ; q ) = 4 ϕ 3 [ q n a b q n + 1 q x q x + 1 c d a q b d q c q ; q ; q ] {\displaystyle p_{n}(q^{-x}+q^{x+1}cd;a,b,c,d;q)={}_{4}\phi _{3}\left[{\begin{matrix}q^{-n}&abq^{n+1}&q^{-x}&q^{x+1}cd\\aq&bdq&cq\\\end{matrix}};q;q\right]} Per taluni scopi risulta conveniente definirli mediante un cambiamento di variabili come

W n ( x ; a , b , c , N ; q ) = 4 ϕ 3 [ q n a b q n + 1 q x c q x n a q b c q q N ; q ; q ] {\displaystyle W_{n}(x;a,b,c,N;q)={}_{4}\phi _{3}\left[{\begin{matrix}q^{-n}&abq^{n+1}&q^{-x}&cq^{x-n}\\aq&bcq&q^{-N}\\\end{matrix}};q;q\right]}

Bibliografia

  • Richard Askey, James Wilson (1979): A set of orthogonal polynomials that generalize the Racah coefficients or 6-j symbols, SIAM Journal on Mathematical Analysis, 10 (5) pp. 1008 – 1016
  • J. Wilson, Hypergeometric series recurrence relations and some new orthogonal functions, Ph.D. thesis, Univ. Wisconsin, Madison, 1978.
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