![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
|
Загальний підхід для побудови квадратурної формули для інтегралів
полягає у виборі параметрів
фіксоване) так, щоб забезпечити максимально можливий степінь точності. Квадратурна формула з такою властивістю носить назву формули Гауса. У розглянутих квадратурних формулах вибирали і знаходили вузли та ваги, а отже, тим самим не було використано всі можливості загальної квадратурної формули.
К.Ф.Гаус звернув увагу, що квадратурна формула має
невідомих параметрів
та
, тобто саме стільки, скільки параметрів має алгебраїчний поліном степеня
. Він запропонував підбирати ці параметри так, щоб квадратурна формула була точною для підінтегральної функції
у вигляді полінома степеня, не вищого за
.
Спочатку для спрощення розглянемо відрізок
, тобто інтеграл вигляду
(7.7)
Отже, знайдемо параметри
з таких умов:
(7.8)
Це система
нелінійних алгебраїчних рівнянь відносно
,
.
Для подальшого спрощення вважатимемо, що
.
Якщо
одержимо
і система
набере вигляду

із другого рівняння випливає, що
, тобто дійшли відомої формули середніх для відрізка 

яка є точною для будь-якого полінома 1-го степеня.
Якщо
, система
матиме такий вигляд (
):


Розв’язавши цю систему, знайдемо:

тобто маємо квадратурну формулу
,
яка є точною для будь-якого полінома 3-го степеня.
За довільного
як вузли квадратурної формули Гауса беруть нулі поліномів Лежандра

а ваги цієї квадратурної формули визначають за таким виразом:
(7.9)
Маючи значення
та вузлів
на відрізку
, значення інтеграла на довільному відрізку
обчислюється за такою квадратурною формулою Гауса:

Похибка квадратурної формули Гауса має вигляд

Зауважимо, що, починаючи з
, і вузли, і ваги є ірраціональними числами, а кінці a і b ніколи не входять до вузлів.
Іншими прикладами квадратурних формул типу Гауса є формули Чебишева, Ерміта.
Дата публикования: 2014-11-04; Прочитано: 965 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
