Reverse polynomial, reciprocal polynomial and reflected polynomial(逆多项式,倒数多项式和反射多项式)

Reverse polynomial, reciprocal polynomial and reflected polynomial

  • 引言
  • 正文
    • 多项式自变量取值范围为为实数时
    • 多项式自变量取值范围为为复数时

引言

读文章的时候,经常会遇到一种说法,叫做 reflected polynomial,由于不知道什么意义,特来记录一下。

正文

多项式自变量取值范围为为实数时

比如,我们有一个 polynomial(多项式),其形式如下:
p ( x ) = a 0 + a 1 x + a 2 x 2 + ⋯ + a n x n (1) p\left ( x \right ) =a_0+a_1x+a_2x^2+\cdots +a_nx^{n} \tag{1} p(x)=a0+a1x+a2x2++anxn(1)
其中 a 0 , a 1 , ⋯   , a n a_0, a_1, \cdots,a_n a0,a1,,an 为多项式系数,它们可以来源于任意的数集,比如实数,复数等等。对应这种类型的多项式,它的 reciprocal polynomial(倒数多项式) 或者 reflected polynomial(反射多项式) 被定义为:
p ∗ ( x ) = p R ( x ) = a n + a n − 1 x + ⋯ + a 0 x n = x n p ( x − 1 ) (2) p^*\left ( x \right ) =p^R\left ( x \right ) =a_n+a_{n-1}x+\cdots+a_0x^{n}=x^{n}p\left ( x^{-1} \right ) \tag{2} p(x)=pR(x)=an+an1x++a0xn=xnp(x1)(2)
可以看到,一个多项式的倒数多项式或者反射多项式实际上是将它的系数顺序倒置,将它的自变量序列保持原状,或者说将系数顺序保持原状,自变量序列倒置的多项式。

注意:在有些文献中,有时候也会将倒数多项式称作 Reverse polynomial(逆多项式)。

多项式自变量取值范围为为复数时

p ( z ) = a n + a 1 z + a 2 z 2 + ⋯ + a n z n (3) p\left ( z \right ) =a_n+a_1z+a_2z^2+\cdots+a_nz^n \tag{3} p(z)=an+a1z+a2z2++anzn(3)
注意,此时 z 的取值范围为复数。
那么 p ( z ) p\left ( z \right ) p(z) 的共轭多项式倒数 p † p^{\dagger } p 为:
p † ( z ) = a n ‾ + a n − 1 ‾ z + ⋯ ⋅ + a 0 ‾ z n = z n p ( z ˉ − 1 ) ‾ (4) p^{\dagger }\left ( z \right ) =\overline{a_n} + \overline{a_{n-1}}z+\cdots\cdot+\overline{a_0}z^n=z^n\overline{p\left ( \bar{z}^{-1} \right ) } \tag{4} p(z)=an+an1z++a0zn=znp(zˉ1)(4)
其中, a i ‾ \overline{a_i} ai 表示 a i a_i ai 的复共轭。可能这种书写方式并不直观,我们采用一般化的书写方式,即使用 a i ∗ a_i^* ai 来表示 a i a_i ai 的复共轭,则(4)式变为:
p † ( z ) = a n ∗ + a n − 1 ∗ z + ⋯ ⋅ + a 0 ∗ z n = z n p ∗ ( z ∗ − 1 ) (5) p^{\dagger }\left ( z \right ) =a_n^* + a_{n-1}^*z+\cdots\cdot+a_0^*z^n=z^np^*\left ( z^{*-1} \right ) \tag{5} p(z)=an+an1z++a0zn=znp(z∗−1)(5)

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