Q-Analogon

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Ein -Analogon (Pl. -Analoga) ist ein mathematischer Begriff, welcher insbesondere in der Kombinatorik auftritt. Ein -Analogon verallgemeinert dabei eine mathematische Aussage mit Hilfe eines zusätzlichen Parameters , so dass man im Fall wieder die ursprüngliche Aussage erhält. Der Begriff spielt auch eine wichtige Rolle in der Theorie der speziellen Funktionen insbesondere in der Theorie der -Polynome.

Elementare Beispiele[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eine natürliche Zahl besitzt das -Analogon

da .

Kombinatorik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

q-Fakultät[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die -Fakultät ist für [1]

und .

Durch ausmultiplizieren erhält man

q-Pochhammer-Symbol[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das -Pochhammer-Symbol, auch -Shiftfakultät genannt, ist

oder allgemeiner

q-Binomialkoeffizient[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der -Binomialkoeffizient ist

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Es gilt

und

q-Spezielle Funktionen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

q-hypergeometrische Funktion[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das -Analogon der verallgemeinerten hypergeometrischen Funktion ist die -hypergeometrische Funktion[1]

q-orthogonale Polynome[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die stetigen -Hermitischen Polynome sind durch folgende Rekursion gegeben[2]

mit Anfangswerten

Analysis[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das -Analogon der Exponentialfunktion ist

q-Kalkül[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das -Analogon der Ableitung einer Funktion ist die Q-Differenz

dadurch entsteht das sogenannte -Kalkül.

q-Taylorreihe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das -Analogon von ist

zusammen mit der -Differenz und der -Fakultät lässt sich nun ein -Analogon zur Taylorreihe für herleiten

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Mourad E.H. Ismail: Classical and Quantum Orthogonal Polynomials in One Variable. Hrsg.: Cambridge University Press. 2005, doi:10.1017/CBO9781107325982.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Mourad E.H. Ismail: Classical and Quantum Orthogonal Polynomials in One Variable. Hrsg.: Cambridge University Press. 2005, S. 299, doi:10.1017/CBO9781107325982.
  2. Mourad E.H. Ismail: Classical and Quantum Orthogonal Polynomials in One Variable. Hrsg.: Cambridge University Press. 2005, S. 319, doi:10.1017/CBO9781107325982.