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q-模拟


q-模拟,也称为 q-扩张 或 q-推广,是由量 q 参数化的数学表达式,它推广了已知的表达式,并在极限 q->1^- 时简化为已知的表达式。 阶乘、二项式系数、导数、积分、斐波那契数等等都有 q-模拟。 Koornwinder、Suslov 和 Bustoz 甚至设法进行了一些 q-傅里叶分析。 请注意,虽然欧洲作家通常更喜欢英式拼写 “q-analogue”(Koekoek 和 Swarttouw 1998, p. 7; Koepf 1998, p. 26),但美国作家更喜欢较短的 “q-analog”(Andrews et al. 1999, pp. 490 和 496)。 为了避免这种歧义(以及有时存在不止一个 q-模拟的缺陷),术语 q-扩张(Andrews et al. 1999, pp. 483, 485, 487 等)可能更可取。

q-模拟基于以下观察:

 lim_(q->1^-)(1-q^alpha)/(1-q)=alpha,
(1)

数量 (1-q^alpha)/(1-q) 有时写为 [alpha] (Koekoek 和 Swarttouw 1998, p. 7)。 q-模拟为所有 正交多项式的 Askey-Wilson 分类提供了基础。

通过推广规范对易关系,可以为 q-特殊函数 提供物理动机

 xp-px=1,
(2)

其中 x 是广义坐标,p 是相应的广义动量,推广到

 xp-qpx=1.
(3)

例如,这立即导致 埃尔米特多项式的 q-模拟。 q-模拟保留(或仅略微改变)控制函数方程的形式,因此出现在许多物理应用中,例如统计力学中的精确模型、非交换几何和多粒子系统。

q-模拟也具有组合解释,基于可以计数集合 S 的元素以获得数量 #S 这一事实。 然后可以定义所谓的“统计量”f:S->Z,它是在 S 上的整数值函数,并根据 f 在元素上取的值将 S 的元素分成类。 这种关系可以用在新变量(通常取为 q)中编写多项式来概括,其中 q^n 的系数是 #{s in S:f(s)=n}。 然后在 q=1 处评估多项式会将系数加在一起,返回原始的 #S

数学对象的 q-模拟 通常称为 “q-对象”,因此有 q-二项式系数q-阶乘 等等。 如果存在 q-模拟,则通常有几个,有时甚至有多基模拟,具有独立的 q_1q_2、....。 也定义了其他类型的模拟,例如 d-模拟


另请参阅

d-模拟, q-Beta 函数, q-二项式系数, q-二项式定理, q-余弦, q-导数, q-阶乘, q-Gamma 函数, q-Pochhammer 符号, q-级数, q-正弦, q-Vandermonde 求和

使用 探索

参考文献

Andrews, G. E.; Askey, R.; 和 Roy, R. 特殊函数。 英国剑桥: 剑桥大学出版社, 1999.Exton, H. q-超几何函数及其应用。 美国纽约: Halstead Press, 1983.Koekoek, R. 和 Swarttouw, R. F. 超几何正交多项式的 Askey 方案及其 q-模拟。 荷兰代尔夫特: 代尔夫特理工大学, 技术数学与信息学学院报告 98-17, p. 7, 1998.Koepf, W. 超几何求和:求和与特殊函数恒等式的算法方法。 德国不伦瑞克: Vieweg, p. 26, 1998.

在 中引用

q-模拟

请引用为

Weisstein, Eric W. “q-模拟。” 来自 Web 资源。 https://mathworld.net.cn/q-Analog.html

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