● 一類特殊的最佳一致逼近
這時考慮空間對函式的最佳一致逼近問題
1. 問題的提出
問題1 求,使之滿足
其中,上述最佳逼近問題為與零偏差最小問題
注意不妨令首項係數,這時
記集合: 所有首項係數為1的次代數多項式的全體.
若將多項式集合限制為其子集合,則
問題1問題2 求,使之滿足
稱為關於函式的最佳一致逼近多項式,
稱為中,關於0的最佳一致逼近多項式。
非常重要,將來稱之為次chebyshev多項式。
2. 問題的適定性和收斂性
更一般的問題已經討論過。
3. 演算法
關鍵:構造
引入契比雪夫多項式
其中,為上的一一對映。
稱為次chebyshev多項式 .
考察chebyshev多項式的性質。
由,的遞推公式:
性質1由性質1,可得
性質2 是最高次數項係數為的次代數多項式,
且只含的偶次冪,只含的奇次冪.
性質3 在處交錯地取最大值1和最小值-1
其中,(因為)
在[-1,1]上有由個交錯點所構成的交錯點組
由chebyshev定理
是在[-1,1]的次最佳逼近多項式.
即定理6 在中, 對零的偏差最小.
由定理直接有
推論3 設,則
性質4 chebyshev多項式序列,在[-1,1]上
關於權函式正交,且有
權函式:
稱區間上的非負函式為權函式,若它滿足:
(1)對一切非負整數可積且有限;
(2)若對某個非負的連續函式,
則在上函式.
性質5 在[-1,1]上恰有個不同的實根:
進一步,可給出chebyshev多項式系和冪函式系的相互表示式(書pp.99)
,4. chebyshev多項式的應用
(1) 代數插值多項式餘項的極小化
對於在[-1,1]上關於節點的次插值多項式
,有餘項估計式:
其中,代數插值多項式餘項的極小化問題:
如何選取節點,使得
達到最小
因為所以上述極小化問題等價,求中與0的最佳一
致逼近多項式。可知
的零點與相同,即
並且,即:在中,找與零偏差最小的代數多項式.
由於在中, 對零的偏差最小
注1. 由上面估計式,當在[-1,1]上變化不大時, 可作為的近似最佳多項式.
注2. 如果插值區間是,不是[-1,1],經仿射變換,上述插值節點可取為:
.(2) 利用chebyshev多項式降低近似多項式項數
利用chebyshev多項式對taylor逼近進行改造,以提高計算效率和改善其整體逼近效果.
例:利用chebyshev多項式降低的taylor展式的項數,
要求絕對誤差不超過0.00005.
第一步,將在上taylor展開(取前13項),
(*)易知 (*1)
第二步,利用和的相互表示式降低taylor展式的項數
2)由(*1)和(*2),知
對以達到精度要求。
逼近多項式的次數降低了,節省了計算工作量.
再利用和的相互表示式
. (**)
比較:按taylor展式(*)截斷到這一項則有
. 約為(**)式的絕對誤差的33倍
兩種近似的誤差曲線如下圖所示
可見當在原點附近時,taylor逼近誤差非常小;
但越偏離原點,其誤差就越大.
而運用chebyshev多項式調整後,誤差分布均勻,
即在[-1,1]上,較一致地逼近,
所以可作為的近似最佳逼近多項式.
注上面討論是在[-1,1]上進行的
對一般區間,通過仿射變換,可轉化到[-1,1]上討論,
因而有完全平行的結果
第三章計畫
t 4 c類工作特徵是不迫切,後果影響小。f 5 既然時間客觀存在,時間就可以儲存。四 填空題 1 按計畫的約束程度劃分,計畫可分為 2 目標管理分為制定目標體系和三個階段。3 時間的特徵包括客觀性 和 4 計畫工作的核心問題是 5是管理職能中最基本的職能。五 名詞解釋題 1 計畫 2 目標管理 六...
禮儀第三章
第三章 儀容 儀表 儀態禮儀 3.1儀容 儀表 3.2儀態 3.3著裝與服飾 3.4美容與化妝 3.1儀容 儀表 3.1.1儀容 儀表的概念 3.1.2注意儀容 儀表的意義 3.1.3儀容 儀表的基本要求 3.1.1儀容 儀表的概念 儀容的概念 儀容是指個人的容貌,它是由髮式 面容以及所有未被服飾遮...
第三章注意
教學目標 1 掌握注意的概念及其規律。2 理解注意規律在教育教學中的運用。3 學會分析自己的注意品質並培養良好的注意力。教學重點和難點 1 注意的規律性。2 注意的品質及其培養。3 注意規律在教育教學中的運用。教學時數 2學時 第一節注意概述 一 注意的概念 注意是心理活動對一定物件的指向和集中。它...