############################################################################## # FÍSICA COMPUTACIONAL II # # por # # Francisco Carlos Lavarda # ############################################################################## FUNÇÕES ORTOGONAIS ================== "Funções Ortogonais" ou "Polinômios Ortogonais" ou "Funções Especiais" aparecem com freqüência como soluções de problemas físicos. Tratam-se de conjuntos de funções que apresentam propriedades como ortogonalidade e relações de recorrência (por exemplo: uma função de Hermite pode ser calculada a partir de outras funções de Hermite). As nomenclaturas "Funções Ortogonais", "Polinômios Ortogonais" e "Funções Especiais" por vezes querem dizer coisas diferentes. Neste tópico, o sentido dado a elas é o que está enunciado no parágrafo acima. Somente foram mencionadas pois diferentes textos que podem ser consultados podem apresentar as mesmas funções aqui tratadas sob títulos diferentes. Por exemplo: ser uma função especial não implica que deva ser um polinômio nem precise ser um conjunto de funções, muito menos ortogonais. Abaixo temos uma tabela (não posso afirmar se é completa) de funções ortogonais contidas na livraria "orthopoly" (contração de "polinômios ortogonais" em inglês). Consulte o manual do MAXIMA para saber exatamente em que obras os autores se basearam para definir estas funções (que podem ter definições ligeiramente diferentes). Função Comando Maxima Condições ----------------------------------------------------------------------------- Chebyshev tipo 1 chebyshev_t(n, x) n > -1 Chebyshev tipo 2 chebyshev_u(n, x) n > -1 Laguerre generalizada gen_laguerre(n,a,x) n > -1 Laguerre laguerre(n,x) n > -1 Hermite hermite(n,x) n > -1 Jacobi jacobi_p(n,a,b,x) n > -1, a, b > -1 Legendre associada tipo 1 assoc_legendre_p(n,m,x) n > -1 Legendre associada tipo 2 assoc_legendre_q(n,m,x) n > -1, m > -1 Legendre tipo 1 legendre_p(n,x) n > -1 Legendre tipo 2 legendre_q(n,x) n > -1 Hankel esférica tipo 1 spherical_hankel1(n, x) n > -1 Hankel esférica tipo 2 spherical_hankel2(n, x) n > -1 Bessel esférica tipo 1 spherical_bessel_j(n,x) n > -1 Bessel esférica tipo 2 spherical_bessel_y(n,x) n > -1 Harmônicos Esféricos spherical_harmonic(n,m,x,y) n > -1, |m| <= n Ultraesferica (Gegenbauer) ultraspherical(n,a,x) n > -1 O MAXIMA apresenta outras funções especiais que não serão estudadas neste tópico, como as Funções de Bessel, Airy, elípticas, gama, erro, etc. Páginas recomendadas: No site http://pt.wikipedia.org, leia os trechos de nosso interesse dos verbetes: Polinômios de Legendre Polinômios de Tchebychev Em inglês, por não haver verbete similar em português, no site http://en.wikipedia.org: Orthogonal polynomials Hermite polynomials Laguerre polynomials Associated Legendre function Jacobi polynomials Hankel functions (sub-tópico de "Bessel function") Spherical Bessel functions (sub-tópico de "Bessel function") Spherical harmonics Gegenbauer polynomials Uma referência que não pode deixar de ser mencionada, é o livro (já um "standard" da área) "Física-Matemática: Teoria e Aplicações" do Prof. Edson Sardella, do Departamento de Física da Unesp/Bauru.