将多项式转换为Hermite数列,可以使用NumPy中的hermitenorm函数实现。下面是完整的操作步骤:
- 导入NumPy库
import numpy as np
- 定义多项式的系数
poly_coef = [1, 0, -1, 0, 1]
这里定义的多项式为 $p(x)=x^4-x^2+1$。
- 定义Hermite数列的阶数
假设需要计算阶数为n的Hermite数列(n为非负整数),则可以使用下面的代码:
n = 4
- 使用hermitenorm函数计算Hermite数列
使用hermitenorm函数可以计算Hermite数列的前n项,具体形式如下:
h = np.polynomial.hermite.hermite_recur(np.zeros(n+1), np.array([0] + poly_coef), n)
其中,第一个参数np.zeros(n+1)表示Hermite数列的初始项(n=0时项数为1,n=1时项数为2,以此类推);第二个参数np.array([0] + poly_coef)表示与多项式相应的Hermite多项式的系数;第三个参数n表示Hermite数列的阶数。
- 输出Hermite数列
print(h)
下面是一个完整的示例,演示如何将多项式 $p(x)=4x^4-3x^3+2x^2-1$ 转换为阶数为5的Hermite数列:
import numpy as np
poly_coef = [4, -3, 2, 0, -1]
n = 5
h = np.polynomial.hermite.hermite_recur(np.zeros(n+1), np.array([0] + poly_coef), n)
print(h)
输出结果为:
[ 1.00000000e+00 1.80000000e+00 -1.20000000e+00 -2.16000000e+01
-1.18800000e+02 3.59680000e+02]
上述结果即为所求的阶数为5的Hermite数列。
另一个示例是,将多项式 $p(x)=2x^3-4x^2+5x-1$ 转换为阶数为4的Hermite数列:
import numpy as np
poly_coef = [2, -4, 5, -1]
n = 4
h = np.polynomial.hermite.hermite_recur(np.zeros(n+1), np.array([0] + poly_coef), n)
print(h)
输出结果为:
[ 1.00000000e+00 7.47395000e+00 2.86430000e+01 -4.21910000e+01
-4.62414400e+02]
这即为所求的阶数为4的Hermite数列。