Ladders operators for general discrete Sobolev orthogonal polynomials

We consider a general discrete Sobolev inner product involving the Hahn difference operator, so this includes the well--known difference operators $\mathscr{D}_{q}$ and $\Delta$ and, as a limit case, the derivative operator. The objective is twofold. On the one hand, we construct the ladder operators for the corresponding nonstandard orthogonal polynomials and we obtain the second--order difference equation satisfied by these polynomials. On the other hand, we generalise some related results appeared in the literature as we are working in a more general framework. Moreover, we will show that all the functions involved in these constructions can be computed explicitly

On second order q-difference equations satisfied by Al-Salam-Carlitz I-Sobolev type polynomials of higher order

This contribution deals with the sequence $\{\mathbb{U}_{n}^{(a)}(x;q,j)\}_{n\geq 0}$ of monic polynomials, orthogonal with respect to a Sobolev-type inner product related to the Al-Salam--Carlitz I orthogonal polynomials, and involving an arbitrary number of $q$-derivatives on the two boundaries of the corresponding orthogonality interval. We provide several versions of the corresponding connection formulas, ladder operators, and several versions of the second order $q$-difference equations satisfied by polynomials in this sequence. As a novel contribution to the literature, we provide certain three term recurrence formula with rational coefficients satisfied by $\mathbb{U}_{n}^{(a)}(x;q,j)$, which paves the way to establish an appealing generalization of the so-called $J$-fractions to the framework of Sobolev-type orthogonality.Comment: 2 figure

Recent trends in orthogonal polynomials and their applications

29 pages, 1 figure.-- MSC2000 codes: 42C05, 33C45.-- Contributed to: XVII CEDYA: Congress on differential equations and applications/VII CMA: Congress on applied mathematics (Salamanca, Spain, Sep 24-28, 2001).MR#: MR1873645 (2002i:42031)Zbl#: Zbl 1026.42025In this contribution we summarize some new directions in the theory of orthogonal polynomials. In particular, we emphasize three kinds of orthogonality conditions which have attracted the interest of researchers from the last decade to the present time. The connection with operator theory, potential theory and numerical analysis will be shown.This work has been supported by Dirección General de Investigación (MCyT) of Spain under grant BHA2000-0206-C04-01 and INTAS project 2000-272. J. Arvesú was partially supported by the Dirección General de Investigación (Comunidad Autónoma de Madrid).Publicad

Real Algebraic Geometry With a View Toward Moment Problems and Optimization

Continuing the tradition initiated in MFO workshop held in 2014, the aim of this workshop was to foster the interaction between real algebraic geometry, operator theory, optimization, and algorithms for systems control. A particular emphasis was given to moment problems through an interesting dialogue between researchers working on these problems in finite and infinite dimensional settings, from which emerged new challenges and interdisciplinary applications

Polinomios biortogonales y sus generalizaciones: una perspectiva desde los sistemas integrables

La conexión existente entre los polinomios ortogonales y otras ramas de la matemática, la física o la ingeniería es verdaderamente asombrosa. Además, no hay mejor prueba de la utilidad de estos que el propio crecimiento, avance perpetuo y generalización en diversas direcciones de lo que se entendía por polinomio ortogonal en los albores de la teoría. Conforme el concepto se fue generalizando, también fueron evolucionando las técnicas para su estudio, algunas de estas claramente influenciadas por aquellas disciplinas matemáticas con las que iban surgiendo conexiones. La perspectiva que esta tesis adopta frente a los polinomios ortogonales es un ejemplo de este tipo de influencias, compartiendo herramientas y entrelazandose con la teoría de los sistemas integrables. Una posición privilegiada en esta tesis la ocuparían las matrices de Gram semi in nitas; cada cual asociada a una forma sesquilineal adaptada al tipo de biortogonalidad en cuestión. A estas matrices se les impondrán una serie de condiciones cuyo objeto sería el de garantizar la existencia y unicidad de las secuencias biortogonales asociadas a las mismas. El siguiente paso consistiría en buscar simetrías de estas matrices de Gram. Existen dos razones por las que este esfuerzo resulta ventajoso. En primer lugar, cada simetría encontrada podría traducirse en propiedades de las secuencias biortogonales, por ejemplo: una estructura Hankel de la matriz es equivalente a gozar de la recurrencia a tres términos de los polinomios ortogonales; la simetría propia de las matrices asociadas a pesos clásicos (Hermite, Laguerre, Jacobi) implica la existencia del operador diferencial lineal de segundo orden de que los polinomios clásicos son solución; etc..