Teorema 3.2.2. (3.23) tenglik tasdiqlaydiki,
n , k
pˆ k ,
N
( )
U
1 Y
k 1 1
k m n k 2 m k ,
Haqiqatdan ham
U
funksiya (3.15) vaznli kubatur formula uchun ekstremal
2
garmonika k - tartibli ko’rinishdagi va bo’lmagan sferik garmonikalar soni:
(n, k ) - k – tartibli chiziqli bog’liq
3.3. Davriy bo’lmagan funksiyalar uchun optimal interpolyatsion formulalar qurish.
Quyidagi formula berilgan bo’lsin
f cos sin d
0
va
N '
N '
C '
' 1
f cos '
(3.24)
yoki
cos d cos
0
C '
'1
cos
' ,
0,1,..., m 1 , (3.25)
1
f ( t ) dt
1
va
N '
C '
'1
f t '
(3.26)
1
t dt
N '
C t
, (
0,1,..., m 1) .
1
Belgilash kiritamiz:
' '
'1
N '
C ' f (cos ' ) L ( f ; 0, )
'1
yoki
N '
C ' f (t ' ) L ( f ; 1,1) .
'1
2
Agar f ( t ) L(m ) (1,1), unda
1 1 1
1
f (t ) d t L f ; 1,1
1
( m 1)! Fm
u
f ( m ) u du ,
(3.27)
Fm ( u )
va
1 N '
'
m
( t u ) m 1 dt C k
u '1
(t u )
x m 1 ,
km ( x )
0 ,
x 0 uchun
x 0 uchun
(3.13) kubatur formulada , 0
2
, bo’yicha davriy bo’lganligi uchun
to’g’ri to’rtburchaklar formulasini qo’llaymiz, unda
x ( )
2 ,
N
kvadratur formulani qo’llaymiz.
Yuqoridagi fikrlarimizga asosan kubatur formula quyidagi ko’rinishda keladi.
2
f (t , )dtd
L ( f (t
, 2 ); y , y
) , (3.28)
0 1 N
1 j 1
2
2
' N
2
j j 1
bu yerda
L ( f
(t '
, 22 ); y N 2
2
j , y j 1 )
y j 1
y j h ,
N 1
j 1, 2, ..., N 1 .
Shunday qilib (3.28) ko’rinishdagi kubatur formulani xatolik funksionali normasini baholaymiz: ma’lumki
2 1 2 N 1
| (t , ) d t d C 1
(t , )d
1
0 1 0
1 1
2 N 1
2 N 1 N 2
2
C 1
0 1 1
2 1
(t1
, )d
N 2
1
N1
C 1
1 1 2 1
(t1
, 2 ) |
N 2
(t , ) d t C 1 (t , ) d
0 1
N 1 2
1 1
2 1 N 1
| (t , ) d t C 1
(t , ) | d
1
0 1
N 1 2
1 1
1 1
C 1
0
. (3.30)
endi (3.30) formulaning o’ng tomonidagi har bir qo’shiluvchini baholaymiz. (3.27) ni hisobga olsak quyidagicha bo’ladi,
1)
1
1
1
1
N 1
( t , ) d t L (
j 1
(t j , ); y j , y j 1 )
N1 y j 1
j 1 y j
(t , ) d t L (
(t j , ); y j , y j 1 )
N 1 1 h
j 1 1
( y j
( 1), ) d
2
L [
( y j
h ( 1) , ); 1;1 ]
2
N 1 1 h
2
F ( ) (m ) ( y
( 1), ) d
. (3.31)
m j
j 1 1
Koshi – Bunyakovskiy tengsizligini qo’llasak (3.31) ni o’ng tomoniga quyidagini olamiz.
1 N 1
1 j 1
1
| Fm |2 d 2
1
1
1 h
y j 1
N 1
( m ) 2
j
| (m ) y
1 , |2 d
2
2 h
2 m 1
M
|
y j
t , |
dt
1
j 1
m 1
h 2
N1
y j 1
1
2
1
N1 2
1
M 1 2
M
| (m ) t , |2 dt 12
m
| (m ) t , |2 dt ,
(3.32)
bu yerda
j 1 y j
j 1
N 1 1
1 1
M m 1
2 m 1 !
| Fm
|2 d .
1
| (m ) t , | 2 dt
C ||
| L(m ) ( S ) ||
, С1 – o’zgarmas. (3.33)
1 2
1
(3.33) va (3.32) dan foydalanib quyidagini olamiz
1
1
M C || | L m S || 1 M ' || | L m S ||
, MC1= M ' . (3.34)
N m 1 2 N m 2
1 1
(3.30) ning o’ng tomonidagi ikkinchi qo’shiluvchi uchun olingan natijalardan foydalansak quyidagicha bo’ladi.
2
0
1 2
2
N
m
2 k 1
k 2 m
d ||
| L(m ) ( S ) || , d – o’zgarmas. (3.35)
(3.34) va (3.35) ni (3.30) ga qo’ysak quyidagi bahoni olamiz:
2 1
2
N |,
m
N
M ||
/ L(m ) ( S ) || d
0 1
N1 1 2
2
| C 1 |
1 1
m
N
2 k 1
k 2 m
d ||
| L(m ) ( S ) ||
2
d
1
2 2 N1
||
| L(m ) ( S ) ||
2
N m
M
m
k 2 m
| C 1
| ,
(3.36)
N
1 2
k 1
1
yoki (3.36) dan quyidagi kelib chiqadi
2 M '
|| L(m )* ( S ) ||
d
1
2 2 N1
| C | .
N 2 N m N m k 2 m 1
1 2 k 1 1 1
Ma’lumki kvadratur formulaning koeffisiyentlari musbat bo’lsa (masalan Gaus tipidagi kvadratur formulalar) quyidagicha bo’ladi.
N 1
C 1
1 1
N 1
C 1 .
1 1
Shunday qilib quyidagi lemmani isbotladik.
Lemma 3.3.1.
L(m ) ( S ), (2 m 3)
fazoda (3.28) ko’rinishdagi kubatur
2
formulaning xatolik funksionali normasi uchun quyidagi baho o’rinli:
2 M '
|| L(m )* ( S ) ||
d
1
2 2 N1
| C |,
(3.37)
N 2 N m N m
k 2 m 1
d 1
1
2 m 1 ,
0
uchun
M ' 1
( m 1)! 1
o’zgarmaslar.
| F ( ) |2 d ,
m
Fm ( )
0 ,
0
uchun
, d va d1
Quyidagi o’rinli bo’lsin
N1 = N2 va N=N1 × N2 . (2.38)
(3.38), va (3.37) dan foydalanib quyidagi bahoni olamiz
m
1
1
2 2 N 1
2
k
|| N
Lm* ( S ) ||
2 M ' d
2 m | C 1
| . (3.39)
N 2
k 1
1
Baxvalov teoremasini keltiramiz.
Do'stlaringiz bilan baham: |