Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Наилучшие приближения в линейном нормированном пространстве.Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Пусть - линейное нормированное пространство и в нем задана последовательность линейно независимых элементов . Рассмотрим множество линейных комбинаций , где - числовые коэффициенты. Будем аппроксимировать ф-ию f ф-ей т.о., что (1) При этом наз-ть эл-ом наилучшего приближения. Теорема. В ЛНП элемент наилучшего приближения всегда существует. Д-во. Обозначим . Покажем, что функция непрерывно зависит от своих аргументов. Для приращения функции используя для нормы аксиому треугольника, имеем (2).Отсюда получаем оценку: , из которой следует непрерывность ф-ии . На единичной сфере , которая является замкнутым ограниченным множеством, непрерывная функция принимает свое минимальное значение. Обозначим его через . В силу аксиомы тождества для нормы и линейной независимости элементов , должно выполняться . В случае произвольного набора коэффициентов имеем . (3)Выберем число . Ф-ия непрерывна на шаре , поэтому достигает на нём своей нижней грани Заметим, что (4). Вне шара, т.е. при с учётом (3) и (4) имеем оценку: Показали, что на шаре ф-ия достигает своего минимума , а вне шара вып-ся . ЛНП наз-ся строго нормированным, если из условия следует, что , где число. Интерполяционные сплайны. Сплайн-функция - кусочно-полиномиальная ф-ия, определ-ая на [a;b], имеющ. на нем некот.число непрерывных произв-ых.В выч. практике исп-тся кубические сплайны(к.с.)- сплайн опр-ся с помощью многочленов 3-ей степени. Рассмотрим интерполяц-ый к.с.(и.к.с.) для ф-ии f(x), непрерывной на [a;b]. На[a;b]сетка: a=x0<...<xN=b (1),обознач. И.к.с для f(x) и данного набора узлов (1)-ф-ия S(x),удовлетв-ая условиям: 1) на каждом сегменте [xi-1;xi],i=1,..,N, S(x) -мночлен 3-ей степ-и 2) S(x), ее первая и вторая производные непрерывны на [a;b]; 3) 4) 3) - усл-ие интерполирования. В 4) задаются граничные усл-ия. Теорема. Для любой непрерывной ф-ии f(x) при любом наборе узлов (1) и.к.с S(x) сущ-ет и является единственным. Д-во. существования - конструктивным методом. На каждом из отр. б. искать ф-ию S(x)= Si(x) -многочлен 3-ей степени () (2) где - коэфф-ты. ai найдем из усл-ий интерп-ния Доопределим, Остальные коэфф-ты найдем из условий непрерывности 2) и граничных условий 4). Из 2) для ф-ии S(x) во внутр-х узлах сетки Si-1(xi-1)=Si(xi-1), i=2..N и условия интерполир-ия имеем Пусть => (3) Из усл-ия непрерывности 1-ой производной во внутр-их узлах сетки имеем (4) Из усл-ия непрерывности во внутр-их узлах сетки и граничных условий --> (5) где доопределено c0=0; Т.о., получена замкнутая сис-ма ур-ий (3), (4), (5) для опр-ия коэфф-ов к.с.. Покажем,ч. сис-ма имеет 1 решение. Перепишем (3) в виде (6). Комбинируя 2 соседних ур-ия (6): Подставляя найденное выражение для bi-bi-1 в пр. часть(4) получаем (7): Из (5): Подставляя это в (7), получаем сис-му ур-ний для ci : (8) В силу диагонального преобладания (8) имеет 1 решение. Т.к. матрица сис-мы трехдиагональная, решение - методом прогонки, кот. в данном случае устойчива. Ч.т.д. Существование и единственность кубического сплайна. Теорема. Для любой непрерывной функции при любом наборе узлов (1) интерполяционный кубический сплайн существует и является единственным. Д-во существования проведем конструктивным методом. На каждом из отрезков будем искать функцию в виде многочлена третьей степени (2) где - коэффициенты, подлежащие определению. Коэффициенты найдем из условий интерполирования Доопределим, кроме того, Остальные коэффициенты найдем из условий непрерывности: - 2) функция , а также ее первая и вторая производные непрерывны на [a;b] и граничных условий: - 4) Из условия непрерывности функции во внутренних узлах сетки и условия интерполирования имеем Обозначая , перепишем эти уравнения в виде (3) Из условия непрерывности первой производной во внутренних узлах сетки имеем (4) Условия непрерывности второй производной во внутренних узлах сетки и граничные условия приводят к уравнениям (5) где доопределено Таким образом, получена замкнутая система уравнений (3), (4), (5) для определения коэффициентов кубического сплайна. Покажем, что эта система имеет единственное решение. Перепишем уравнения (3) в виде (6) Комбинируя два соседних уравнения вида (6), имеем Подставляя найденное выражение для в правую часть уравнения (4), получим (7) Далее, из уравнения (5) имеем
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-06; просмотров: 656; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.15.186.78 (0.007 с.) |