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特征方程求特征值技巧,标准正交基怎么单位化

在计算最佳逼近元时,为什么要选择标准正交基?

1基于幂基计算最优逼近元,计算过程稳定性差

二次定理说明标准正交基的优越性:

定理1

设g的标准正交基为{g1,g2,gn},fE,则g=ni=1cigi是e中f的最佳逼近当,且只有ci=f,gi

证明:

g=ni=1cigi是e中f的最佳近似,只有fgG

且fggi,I=1,2,n

fI=1NCIGI,gj=f,gici=0

可利用Gram-Schmidt正交过程将一般的基础转换成标准正交基础

正交多项式:

如果内积的定义满足fg,h=f,GH,则根据一元表达式函数1,x,应用Gram-Schmidt的正交化过程得到的结果称为正交多项式。

常用内积如下

f,g=BAF(x ) g ) x ) w ) x ) dx

满足以上要求。

定理2

多项式序列是正交的,定义如下:

pn(x )=) Xan ) pn1 ) x ) BNPN2 ) x ),n2

其中p0(x )=1,p0(x )=xa1,

an=XPN1(x ),pn1 ) x ) pn1 ) x ),pn1 ) x ) ) ) ) )。

bn=XPN1(x ),pn2 ) x ) pn2 ) x ),pn2 ) x ) ) ) ) ) )。

使用的内积满足fg,h=f,GH。

Legendre多项式

使用的内积如下

f,g=11f(x ) g ) x ) dx

生成的正交多项式是Legendre多项式。

Tchebyshev多项式

使用的内积如下

f,g=11f(x ) g ) x ) dx1x2

生成的正交多项式是Tchebyshev多项式。

雅可比多项式

使用的内积如下

f,g=11f(x ) g ) x ) ) 1x )) 1x )dx

生成的正交多项式是Jacobian多项式。


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