Painlevé V and the Hankel Determinant for a Singularly Perturbed Jacobi Weight
研究了奇异摄动Jacobi权$$ w(x,t):=(1-x^2)^α\mathrm{e}^{-\frac{t}{x^{2}}},\;\;\;\;\;\;x\in[-1,1],\;\;α>0,\;\;t\geq 0. $$生成的Hankel行列式.如果是$t=0$,则它退化为经典的对称Jacobi权.对于$t>0$,因子$\mathrm{e}^{-\frac{t}{x^{2}}}$在原点诱导出一个无限强的零点。这个Hankel行列式与混沌腔中的Wigner时延分布有关。在有限$n$维情形下,利用梯形算符方法得到了两个辅助量$R_n(t)$和$r_n(t)$.我们表明,汉克尔行列式有一个积分表示的$R_n(t)$,其中$R_n(t)$是密切相关的一个特定的Painlevé V超越。进一步,我们导出了一个二阶非线性微分方程和一个关于Hankel行列式的对数导数的二阶差分方程。这个量可以用特定Painlevé V的Jimbo-Miwa-Okamoto $σ$ -函数表示。然后我们考虑在适当的双重标度下Hankel行列式的渐近性,即$n\rightarrow\infty$和$t\rightarrow 0$,使得$s=2n^2 t$是固定的。在已有结果的基础上,利用库仑流体方法,得到了标度Hankel行列式的大$s$和小$s$的渐近性质,包括渐近展开式中的常数项.
2020-06-26 math-ph math.MP
On the asymptotics of some large Hankel determinants generated by Fisher-Hartwig symbols defined on the real line
我们调查的行列式的N由N Hankel矩阵所产生的Fisher-Hartwig符号定义在实数线上,N变得大的渐近性。这样的对象是由费舍尔-哈特维希符号产生的Toeplitz行列式的自然类似物,并在随机矩阵理论中出现,在调查涉及随机特征多项式的某些期望时。某些一维不可穿透玻色子系统的约化密度矩阵也可以用这种形式的汉克尔行列式表示。我们专注于缩放的Hermite和Laguerre权重的具体情况。我们使用对偶公式计算的渐近性表示的N × N汉克尔行列式为2 |q| -倍积分,其中q是一个固定的向量,这是有效的,当每个组件的q是自然的。
2005-04-16 math-ph math.MP
Painlevé Transcendents and the Hankel Determinants Generated by a Discontinuous Gaussian Weight
本文研究了具有一跳和两跳的不连续高斯权生成的Hankel行列式。它是Chen和Pruessner \cite{Chen2005}的推广,他们研究了具有单跳的不连续高斯权.利用阶梯算子方法,我们得到了一系列的差分和微分方程来描述单跳情况下的Hankel行列式。这些方程包括Chazy II方程、连续和离散Painlevé IV方程。此外,我们考虑了相应的正交多项式的大$n$行为,并证明了它们满足双汇流Heun方程。我们还考虑了在双标度下的边缘处的跳跃,由此出现了Painlevé XXXIV。进一步,我们研究了具有两个跳跃的高斯权,证明了与Hankel行列式有关的一个量满足Painlevé IV的Jimbo-Miwa-Okamoto $σ$形式的二元推广.
2018-05-22 math-ph math.MP
Hankel determinant and orthogonal polynomials for the Gaussian weight with a jump
我们得到渐近n为n维汉克尔行列式的符号是高斯乘以一个阶梯状函数。我们利用相关的正交多项式系统的Riemann-Hilbert分析得到了我们的结果。
2008-05-11 math-ph math.FA math.MP
Hankel Determinant Solution for Elliptic Sequence
证明了广义Catalan序列的Hankel行列式满足椭圆序列的方程。因此,椭圆曲线上任意一点的倍数的坐标由Hankel行列式表示。
2014-12-05 cs.CR math-ph math.MP
Asymptotics of Toeplitz, Hankel, and Toeplitz+Hankel determinants with Fisher-Hartwig singularities
本文研究了在光滑背景下符号具有Fisher-Hartwig奇异性的n维Toeplitz行列式在n中的渐近性。我们证明了Basor和Tracy所证明的一般非退化渐近行为。我们还得到了有限区间上Hankel行列式的渐近性以及Toeplitz+Hankel型行列式的渐近性。我们的分析是基于使用黎曼-希尔伯特方法的单位圆上的正交多项式的相关系统的研究。
2011-10-18 math-ph math.CA math.FA
Hankel determinant and orthogonal polynomials for a Gaussian weight with a discontinuity at the edge
我们计算渐近的汉克尔行列式和正交多项式相对于一个不连续的高斯权重,在一个关键的制度,其中的不连续性是接近边缘的相关平衡措施支持。他们的行为描述的Ablowitz Segur家庭的解决方案的Painlevé II方程。我们的结果补充了[Xu,Zhao,2011]中的结果。作为结果的推论,我们猜想了Airy核Fredholm行列式的渐近性和Painlevé II超越的全积分恒等式,并且证明了Painlevé II方程的Ablowitz-Segur解的极点的一个新结果.我们还强调我们的结果在随机矩阵理论中的应用。
2016-03-26 math-ph math.MP
Asymptotics of Hankel determinants with a Laguerre-type or Jacobi-type potential and Fisher-Hartwig singularities
我们得到了权具有一截正则势和Fisher-Hartwig奇异性的$n \times n$ Hankel行列式的大$n$渐近性.我们限制我们的注意力的情况下,相关的平衡措施拥有一个软边和一个硬边(Laguerre型)或两个硬边(Jacobi型)。本文还介绍了随机矩阵理论中的一些应用。特别是,我们可以推断出我们的结果渐近的配分函数与奇点,中心极限定理,相关的特征多项式,间隙概率(分段常数)稀疏拉盖尔和雅可比型合奏。最后,我们提到了刚性和高斯乘性混沌的主题的一些联系。
2021-01-20 math-ph math.MP
Discrete Toeplitz/Hankel determinants and the width of non-intersecting processes
证明了离散Toeplitz/Hankel行列式与连续Toeplitz/Hankel行列式之比等于包含连续正交多项式的Freholm行列式.这个身份是用来评估的三重渐近的一些离散Toeplitz/Hankel行列式出现在研究不相交的过程。我们证明了这类过程的宽度的渐近涨落是由GUE Tracy-Widom分布给出的。这一结果使我们能够在GUE Tracy-Widom分布和两个独立Airy过程之和的最大值减去抛物线之间找到一个恒等式。我们提供了一个独立的证明这个身份。
2013-05-17 math-ph math.MP math.PR
Hankel Determinant structure of the Rational Solutions for Fifth Painlevé Equation
利用Umemura多项式构造了第五类Painlevé方程有理解的Hankel行列式表示.我们的构造给出了$ n\geq 0$的Umemura多项式$σ_{n}$的Hankel行列式公式的显式形式。此外,我们还利用Heun融合函数的对数导数计算了元素的生成函数。
2012-12-09 math-ph math.AP math.MP
A Riemann-Hilbert Approach to Asymptotic Analysis of Toeplitz+Hankel Determinants
在本文中,我们将制定$4\times4$ Riemann-Hilbert问题的Toeplitz+Hankel行列式和相关的正交多项式系统,当Hankel符号是支持在单位圆上,也当它是支持在一个区间$[a,b]$,$0<a<b<1$。这项工作的显着特点是,在制定的黎曼-希尔伯特问题没有特定的关系,假设之间的Toeplitz和汉克尔符号。我们将开发非线性最速下降方法来分析这些问题的情况下,符号是光滑的(即,在没有Fisher-Hartwig奇点的情况下),并且允许在单位圆的邻域中的解析延拓(如果符号的支撑是单位圆)。最后,我们将介绍一个模型问题,并将提出其解决方案,需要一定的条件上的比例汉克尔和Toeplitz符号。这反过来将使我们能够找到相应正交多项式的范数$h_n$的渐近性,事实上,多项式本身的大$n$渐近性。我们将解释这种可解的情况如何与[Basor E.,Ehrhardt T.,在大型截断Toeplitz矩阵,Toeplitz算子,和相关主题,操作。理论高级应用,Vol. 259,Birkhäuser/Springer,Cham,2017,125-154,arXiv:1603.00506]到Toeplitz+Hankel行列式。最后,我们将讨论未来工作的前景,并概述了几个技术,以及概念,我们将在本文介绍的$4\times 4$黎曼-希尔伯特框架下解决的问题。
2020-10-06 math-ph math.MP
Hankel Determinants for a Gaussian weight with Fisher-Hartwig Singularities and Generalized Painlevé IV Equation
本文研究了带Fisher-Hartwig奇点的高斯权重Hankel行列式,通过推导阶梯算子并引入辅助量构建差分方程与Riccati方程,最终证明其满足广义Painlevé IV方程。
2023-08-03 math-ph math.MP
Superstring Amplitudes, Unitarity, and Hankel Determinants of Multiple Zeta Values
在量子场论和弦论中,幺正性和解析性的相互作用对散射振幅有很强的限制。这一点在最近的一些论文和课堂讲稿中得到了强调。在这里,我们检查这样的条件下的超弦树级散射振幅的上下文中,导致积极的汉克尔矩阵的行列式约束涉及多个zeta值的多项式。这些概括了数学文献中对单zeta值多项式的某些约束。
2019-11-26 hep-th math-ph math.MP
Hankel hyperdeterminants and Selberg integrals
本文研究了Cayley在Hankel超矩阵(张量形式为$A_{i_1i_2... i_k}=f(i_1+i_2+...+i_k)$)的情况下定义的最简单的一类超行列式。发现Hankel行列式的许多经典性质可以推广,并与Selberg型积分建立了联系。特别是,塞尔伯格的原始公式相当于从雅可比多项式的矩建立的所有汉克尔超行列式的评估。许多高维类似的经典汉克尔行列式的评估在封闭的形式。Toeplitz的情况下,也简要讨论。在物理上,这两种情况都与具有对数势的一维库仑系统的配分函数有关。
2002-11-19 math-ph math.MP
Bordered and Framed Toeplitz and Hankel Determinants with Applications to Integrable Probability
本文系统回顾带边框与带框架的Toeplitz/Hankel行列式及其与正交多项式的联系,并将其应用于非交叉路径系综和六顶点模型,同时证明连续时间随机游走非交叉概率的渐近公式。
2024-06-06 math-ph math.CA math.MP
Asymptotics of Hankel determinants with a one-cut regular potential and Fisher-Hartwig singularities
我们获得了大汉克尔行列式的渐近性,其权重取决于一个一切正规潜力和任何数量的Fisher-Hartwig奇点。这概括了两个结果:1)Berestycki,Webb和Wong [5]关于根型奇点的结果; 2)Its和Krasovsky [37]关于具有单跳型奇点的高斯权的结果。我们表明,当我们应用分段常数细化随机厄米矩阵的特征值从一个切割规则的合奏,在细化频谱的间隙概率,以及相关的条件点过程的特征多项式的相关性,可以表示在这些决定因素。
2018-01-15 math-ph math.CV math.MP
Asymptotics for Hankel Determinants Associated to a Hermite Weight with a Varying Discontinuity
本文研究了由实直线上具有Fisher-Hartwig奇异性的Hermite权的矩构造的$n\times n$ Hankel行列式.我们考虑的情况下,奇异性是在体,是根型和跳跃型。我们得到大$n$渐近这些汉克尔行列式,我们观察到一个临界转变时,跳跃的大小随$n$。这些决定因素出现在稀疏的广义高斯酉系综和建设的特殊功能解决方案的Painlevé IV方程。
2018-03-07 math-ph math.CA math.CV
Hankel Determinant Approach to Generalized Vorob'ev-Yablonski Polynomials and their Roots
广义Vorob'ev-Yablonski多项式是由Clarkson和Mansfield在研究第二类Painlevé族的有理解时引入的。我们提出了新的Hankel行列式的身份,这些特殊的多项式的平方舒尔多项式。作为恒等式的一个应用,我们分析了广义Vorob'ev-Yablonski多项式的根,并给出了在\cite{CM}中数值观察到的高度正则模式的边界曲线的公式。
2015-04-02 math-ph math.CA math.MP
A Riemann-Hilbert Approach to Asymptotic Analysis of Toeplitz+Hankel Determinants II
本文扩展了Riemann-Hilbert形式体系,将非恒等符号的Toeplitz+Hankel行列式渐近分析推广至更广泛的卷绕数配置,并计算了特定卷绕数下正交多项式系统范数的渐近行为。
2025-09-15 math-ph math.CA math.MP
Zeros of large degree Vorob'ev-Yablonski polynomials via a Hankel determinant identity
本文给出了Vorob'ev-Yablonski多项式$\mathcal{Q}_n(x),x\in\mathbb{C}$平方的一种新的Hankel行列式表示.这些多项式是第二个潘勒韦方程$u_{xx}=xu+2u^3+α$的有理解的主要成分。作为新恒等式的一个应用,我们通过渐近分析与上述Hankel行列式相关的一组(伪)正交多项式,研究了$\mathcal{Q}_n(x)$作为$n\rightarrow\infty$的零分布。我们的方法再现了Buckingham和Miller \cite{BM}最近在相同背景下获得的结果,其中使用了PII方程的Jimbo-Miwa Lax表示及其渐近分析。
2014-01-06 math-ph math.CA math.MP
Semi-classical Jacobi Polynomials, Hankel Determinants and Asymptotics
研究了对称半经典Jacobi权生成的正交多项式和Hankel行列式。利用梯形算子技巧,导出了一元正交多项式的递推系数$β_n(t)$和次导系数$\mathrm{p}(n,t)$所满足的二阶非线性差分方程.这使得我们能够基于Kuijlaars等人的结果[Adv. Math. \textbf{188}(2004)337-398]获得$β_n(t)$和$\mathrm{p}(n,t)$的大的$n$渐近性。此外,我们证明了二阶微分方程所满足的正交多项式,与所有的系数表示的$β_n(t)$。从辅助量的$t$演化出发,证明了$β_n(t)$满足一个二阶微分方程,而$R_n(t)=2n+1+2α-2t(β_n(t)+β_{n+1}(t))$满足一个特殊的Painlevé V方程.此外,我们证明了相关的Hankel行列式的对数导数满足二阶微分和差分方程。Hankel行列式的大$n$渐近性是由它的整表示$β_n(t)$和$\mathrm{p}(n,t)$导出的。
2021-11-03 math-ph math.CA math.MP
An asymptotic expansion of the Casorati determinant and its application to discrete integrable systems
汉克尔行列式出现在几个可积系统的解的表示中。因此Hankel行列式的渐近展开对于研究此类可积系统的渐近分析起着关键作用。本文给出了一类Casorati行列式的渐近展开式,作为Hankel情形的推广.并将其应用于离散饥饿Lotka-Volterra系统的渐近分析,该系统是数学生物学中的基本模型之一。
2013-10-09 math-ph math.DS math.MP
Hankel determinant solutions to several discrete integrable systems and the Laurent Property
许多离散的可积系统都表现出Laurent现象。本文研究了三个可积系统:Somos-4常返式,Somos-5常返式和一个与所谓的$A_1$ $Q$ -系统有关的系统,并利用Hankel行列式导出了它的通解.因此,我们直接确认它们满足Laurent性质。此外,还证明了Somos-5递推式可以看作是Somos-4递推式的一个特定的贝克隆变换.并对索莫斯多项式的相关问题进行了研究。
2015-01-25 math-ph math.CO math.MP
A Riemann-Hilbert approach to Fredholm determinants of Hankel composition operators: scalar-valued kernels
本文通过矩阵值Riemann-Hilbert问题刻画一类Hankel复合算子的Fredholm行列式,在核无非可积结构的条件下仅利用Hankel复合性质给出描述,并展示了方法效率、计算秩一扰动行列式及推导Akhiezer-Kac渐近定理。
2023-09-12 math-ph math.CA math.MP
Continued fractions and Hankel determinants from hyperelliptic curves
在van der Poorten的基础上,我们考虑一类由亏格为$\mathrm{g}$的超椭圆曲线上的函数的连分数展开所生成的非线性映射.利用J-分式和正交多项式的经典理论,我们证明了在最简单的情形$\mathrm{g}=1$下,这提供了一般Somos-4序列项的Hankel行列式公式的一个直接推导,这些公式是由Chang,Hu和Xin以特殊形式发现的,我们将这些公式推广到高亏格情形,证明了亏格2中的广义Hankel行列式满足Somos-8关系。此外,对所有的$\mathrm{g}$,我们证明了连分数展开的迭代等价于一个具有自然Poisson结构的离散Lax对,并且相应的非线性映射是一个离散的可积系统.谨以此文纪念乔恩·尼莫。
2019-12-30 math-ph math.MP math.NT
Rational Solutions of Painlevé V from Hankel Determinants and the Asymptotics of Their Pole Locations
Department of Mathematics and Statistics, Concordia University(麦科德大学数学与统计系)
本文通过将tau函数与汉克尔行列式关联构造Painlevé V方程有理解,分析其极点(对应多项式tau函数的根)的渐近行为,证明次数无穷大时根渐近填充解析弧界定区域并给出量子化条件下的近似位置。
2025-11-14 math-ph math.MP nlin.SI
Aspects of Toeplitz determinants
我们回顾了一类Toeplitz(以及相关的Hankel和Toeplitz + Hankel)行列式的渐近行为,这些行列式出现在可积模型和其他背景下。我们讨论Szego,Fisher Hartwig渐近,以及它们之间的过渡是如何与Painleve V方程。某些Toeplitz和Hankel行列式在某些双标度极限中还原为Fredholm行列式,这些行列式出现在群表示理论、随机矩阵、随机置换和划分中。Toeplitz行列式的连接有助于评估相关Fredholm行列式的渐近性的情况下的利益,我们审查相应的结果。
2011-10-18 math-ph math.CA math.FA
Asymptotics of determinants of Hankel matrices via non-linear difference equations
E.海涅在19世纪研究了一个系统的正交多项式与重量$\left[x(x-α)(x-β)\right]^{-\frac{1}{2}}$,$x\in[0,α]$,$0<α<β$。C. J. Rees在1945年提出的,与重量$\left[(1-x^2)(1-k^2x^2)\right]^{-\frac{1}{2}}$、$x\in[-1,1]$、$k^2\in(0,1)$相关联。这些也被称为椭圆正交多项式,因为权重的矩可以用椭圆积分表示。这样的正交多项式是非常感兴趣的,因为相应的汉克尔行列式,取决于一个参数$k^2$,其中$0<k^2<1$是$τ$ ~功能的一个特定的Painlevé VI,其特殊情况是相关的枚举问题所产生的弦理论。我们表明,递推系数,表示为$β_n(k^2),\;n=1,2,\dots$ ;和${\rm p}_1(n,k^2)$,系数$x^{n-2}$的一元多项式正交关于广义版本的重量研究里斯,$$ (1-x^2)^α(1-k^2x^2)^β,\;\;x\in[-1,1],\;α>-1,\;β\in \mathbb{R}, $$满足二阶非线性差分方程。基于差分方程的大$n$展开与相关汉克尔行列式的前导项的已知渐近性相结合时,产生了汉克尔行列式的完全渐近展开。还讨论了Painlevé方程以及由Rees发现的线性二阶微分方程的推广。
2015-06-16 math-ph math.CA math.MP