Page 31 - 4744
P. 31

Для  елемента  f    відшукується  найкраще  наближення
                                                 R
               многочленом виду:
                                                         n
                                                               j
                                                 Q    x   a  x .                              (1.70)
                                                   n         j
                                                          j 0
               Многочлен           Q 0  x    називається         многочленом           найкращого
                                     n
               рівномірного  наближення  для  f                  x ,  якщо  зі  всіх  можливих
               многочленів   xQ       виконується нерівність:
                                   n
                                                       0
                                                  f   Q   f   Q  .                             (1.71)
                                                       n         n
               Такий  многочлен  існує  завжди,  а  його  єдиність  має  місце  при

               додатковому допущенні про неперервність   xf                   .
                      Теорема  Чебишева:  для  того  щоб  многочлен  Q                           x   був
                                                                                               n
               многочленом найкращого рівномірного наближення неперервної

               функції   xf     необхідно  і  достатньо  існування  на   ba,   принаймні

                n    2 точок  x   ... x  таких, що:
                               0        n  1 
                                                                      i
                                                 f    Qx        f 1  Q ,               (1.72)
                                                            x
                                                     i    n  i               n
               де  i  0 ,..., n  1,    1 одночасно для всіх i.
                      Приклад.  Побудувати  многочлен  найкращого  рівномірного

                                                                   3
               наближення  степеня  n             1  для    xxf     на  відрізку   3;1 .  Шукаємо
               многочлен виду  y         ax  b.
                                                         f   1  a   b   2L ,
                                                        
                                                                            ,
                      За теоремою Чебишева:  f               add   b   2L
                                                        
                                                        
                                                          f    33  a   b   2L ,
               додаткова  умова  одержується  з  необхідної  умови  екстремуму
               функції:   xg    f    axx     b в точці d :    adf      0.
                      Одержуємо:           f    a 1  b   f   33  a  b,   1   a   b  27   3 a  b ,   2 a  26,

                                               13
                a    13, 3d  2   13   0  d    , оскільки  d    3,1 .
                                                3
                      Використовуючи друге і третє рівняння (4.17), одержуємо:
                                             f    add   b   f    33  a   b    , 0

                                           13  13       13
                                                   13      b    27   39  b    0
                                            3   3        3
                                           26   13                   13   13
                                                   12   2  bb            6
                                            3   3                     3   3
                      Таким        чином,        многочлен         найкращого           рівномірного

               наближення  функції  y    першого  степеня  на  відрізку   3;1   має
                                                   3
                                                 x
                               13   13
               вид:  y   13 x          6.
                                3   3

                                                                                                       31
   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36