求积公式的代数精确度(续) ak=∑4 k=0 xd=∑4x k=0 xdx=∑4xm k=0 即若求积公式具有m次代数精度, k应满足上述方程组。反之亦然 2004-11-1
2004-11-1 6 求积公式的代数精确度(续) ∫ ∑ = = b a n k Ak dx 0 ∫ ∑ = = b a n k k k xdx A x 0 ∫ ∑ = = b a n k m k k m x dx A x 0 M 即若求积公式具有m次代数精度, Ak 应满足上述方程组。反之亦然
求积公式的代数精确度(续) 特别地,若取n=m,即取m+1个节点x0…xm, 则可通过给定的m+1个节点得到上述含m+1个 未知数、m+1个方程的方程组。 若求积节点互异,则 det a= ≠0 从而可得如下定理: 2004-11-1 7
2004-11-1 7 特别地,若取n = m,即取m+1个节点 x0Lxm , 求积公式的代数精确度(续) 则可通过给定的m+1个节点得到上述含m+1个 未知数、m+1个方程的方程组。 若求积节点互异,则 0 1 1 1 det 0 1 0 1 = ≠ m m m m m x x x x x x A L M M M L L 从而可得如下定理:
求积公式的代数精确度(续) 定理: 在区间[a,b]上,对于给定m+1个互异节点, ≤x<…<xSb,总存在求积系数A2A1…An, 使求积公式至少有m次代数精度。 Remark:定出A(k=0,1…,m),则求积公式至 少具有m次代数精度,但并不一定它具有m次 代数精度,要将xm代入求积公式,如果等式不 准确成立,即求积公式具有m次代数精度, 否则代数精度将大于m。 2004-11-1
2004-11-1 8 求积公式的代数精确度(续) 定理: 使求积公式至少有m次代数精度。 在区间[a,b]上,对于给定m+1个互异节点, a x x b ≤ 0 <L< m ≤ A A LAm , , ,总存在求积系数 0 1 , Remark:定出 ,则求积公式至 少具有m 次代数精度,但并不一定它具有m 次 代数精度,要将 代入求积公式,如果等式不 准确成立,即求积公式具有m 次代数精度, 否则代数精度将大于m。 A (k 0,1, ,m) k = L m+1 x
求积公式的代数精确度(续) Remark1:代数精度越高,求积公式的适应性越强 Remark2:凡至少具有零次代数精度的求积公式 f(x)≈∑4f(x) 定满足 d=∑ 从而有 即求积系数之和等于积分区间长度,这是求积系数 的一个基本特性 2004-11-1
2004-11-1 9 求积公式的代数精确度(续) Remark1:代数精度越高,求积公式的适应性越强。 Remark2:凡至少具有零次代数精度的求积公式 ∫ ∑ = ≈ b a n k k k f x dx A f x 0 ( ) ( ) 一定满足 ∫ ∑ = ⋅ = ⋅ b a n k dx Ak 0 1 1 A b a n k ∑ k = − =0 从而有 即求积系数之和等于积分区间长度,这是求积系数 的一个基本特性
求积公式的代数精确度(续) 例:确定求积公式 f(xdx h{f(0)+f(h) +ah lf(o)-f(h) 中的待定参数,使其代数精度尽量高,并指 明所构造的求积公式所具有的代数精度 解:求积公式中含一个待定参数 当fx)=1,x时,有 = 0 2004-11-1
2004-11-1 10 求积公式的代数精确度(续) 例:确定求积公式 [ (0) ( )] 2 [ (0) ( )] ( ) 2 0 h f f h h f f h f x dx h + ′ − ′ + ≈ ∫ α 中的待定参数,使其代数精度尽量高,并指 明所构造的求积公式所具有的代数精度。 解:求积公式中含一个待定参数 当f(x)=1, x时,有 ∫ ≡ + h h dx 0 [1 1] 2