به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+1 امتیاز
845 بازدید
در دانشگاه توسط
ویرایش شده توسط admin

نشان دهید در روش گاوس چیبیشف وزن ها با هم برابرند یعنی: $$w_1=w_2=...=w_n=\frac{\pi}{n} $$

1 پاسخ

می توانید به پاسخ(ها) امتیاز دهید یا آن را انتخاب کنید.

+2 امتیاز
توسط erfanm (13,871 امتیاز)
ویرایش شده توسط erfanm
 
بهترین پاسخ

با توجه به اینکه $ T_{n} =cos(n \theta ) $ و اینکه $ cos( \theta )=x $ داریم: $ T'_{n} (x)=-n sin(n \theta) \frac{d \theta }{dx}=n \frac{sin(n \theta) }{sin( \theta )} $

وزنها از فرمول زیر بدست می آیند: $$ w_{i}= \frac{ a_{n} }{ a_{n-1} } \frac{ \int_a^b w(x) (T_{i-1}(x))^{2}dx }{T_{n-1}( x_{i} ) \times T'_{n} (x_{i}) } $$

که در آن $a_{n} $ ضریب $ x^{n} $ در $ T_{n}(x) $ است. طبق پاسخ سوال انتگرال گیری به روش گاوس چبیشف حاصل انتگرال برابر $ \frac{\pi}{2} $ و ضریب $ x^{n} $ در $ T_{n}(x) $ برابر $ \frac{1}{ 2^{n-1} } $ و لذا نسبت ضرایب برابر $ 2 $ است و با جایگذاری خواهیم داشت:

$$ w_{i}= \frac{ \pi }{T_{n-1}( x_{i} ) \times T'_{n} (x_{i}) } \label{1} \tag{1}$$ برای هر $i $ دلخواه $ x_{i} $ ها ریشه های $T_{n}(x) $ هستند یعنی برابر $ cos( \frac{(2i-1)\pi}{2n} ) $ هستند.

$$T_{n-1} ( x_{i} )=cos[(n-1) \frac{(2i-1)\pi}{2n} ] =cos[ \frac{(2i-1)\pi}{2} -\frac{(2i-1)\pi}{2n} ]= (-1)^{i+1} sin(\frac{(2i-1)\pi}{2n} )$$

و همچنین: $$T'_{n} (x_{i}) =n \frac{sin(n \frac{(2i-1)\pi}{2n}) }{sin( \frac{(2i-1)\pi}{2n} )} = n\frac{(-1)^{i+1}}{sin(\frac{(2i-1)\pi}{2n} )} $$

یعنی $$ T_{n-1}( x_{i} ) \times T'_{n} (x_{i})=n $$

پس مخرج رابطه ی $ \eqref{1} $ برابر $ n$ و مقدار وزن برابر $ \frac{\pi}{n} $ است و چون برای هر $ i $ بود( $i $ را دلخواه گرفتیم ) پس حکم ثابت شد.

برای ترجمه ی یک جمله از انگلیسی به فرانسوی دو چیز ضروری است. اول، باید جمله ی انگلیسی را تماما بفهمیم. دوم، باید با اصطلاحات ویژه ای که در زبان فرانسوی هستند آشنا باشیم. این وضعیت خیلی شبیه هنگامی است که سعی داریم شرط را که با کلمات بیان شده است با نمادهای ریاضی بیان کنیم. اول، باید آن را تمام درک کنیم. دوم، باید با اصطلاحات ریاضی ریاضی آشنا باشیم.
...