![]() |
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: 916 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!