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authorPatrik Müller <patrik.mueller@ost.ch>2022-07-19 16:31:48 +0200
committerPatrik Müller <patrik.mueller@ost.ch>2022-07-19 16:31:48 +0200
commit2625b1234dd68a9cc3ce50675ac0b1cb80eca275 (patch)
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-rw-r--r--buch/papers/laguerre/quadratur.tex19
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diff --git a/buch/papers/laguerre/quadratur.tex b/buch/papers/laguerre/quadratur.tex
index 27519d8..a494362 100644
--- a/buch/papers/laguerre/quadratur.tex
+++ b/buch/papers/laguerre/quadratur.tex
@@ -6,19 +6,19 @@
\section{Gauss-Quadratur
\label{laguerre:section:quadratur}}
Die Gauss-Quadratur ist ein numerisches Integrationsverfahren,
-welches die Eigenschaften von orthogonalen Polynomen ausnützt.
+welches die Eigenschaften von orthogonalen Polynomen verwendet.
Herleitungen und Analysen der Gauss-Quadratur können im
Abschnitt~\ref{buch:orthogonal:section:gauss-quadratur} gefunden werden.
Als grundlegende Idee wird die Beobachtung,
dass viele Funktionen sich gut mit Polynomen approximieren lassen,
verwendet.
Stellt man also sicher,
-dass ein Verfahren gut für Polynome gut funktioniert,
-sollte es auch für andere Funktionen nicht schlecht funktionieren.
+dass ein Verfahren gut für Polynome funktioniert,
+sollte es auch für andere Funktionen angemessene Resultate liefern.
Es wird ein Polynom verwendet,
welches an den Punkten $x_0 < x_1 < \ldots < x_n$
die Funktionwerte~$f(x_i)$ annimmt.
-Als Resultat kann das Integral via eine gewichtete Summe der Form
+Als Resultat kann das Integral via einer gewichteten Summe der Form
\begin{align}
\int_a^b f(x) w(x) \, dx
\approx
@@ -44,11 +44,11 @@ a + \frac{1 - t}{t}
auf das Intervall $[0, 1]$ transformiert,
kann dies behoben werden.
Für unseren Fall gilt $a = 0$.
-Das Integral eines Polynomes in diesem Intervall ist immer divergent,
-darum müssen wir das Polynome mit einer Funktion multiplizieren,
+Das Integral eines Polynomes in diesem Intervall ist immer divergent.
+Darum müssen wir das Polynom mit einer Funktion multiplizieren,
die schneller als jedes Polynom gegen $0$ geht,
damit das Integral immer noch konvergiert.
-Die Laguerre-Polynome $L_n$ bieten hier Abhilfe,
+Die Laguerre-Polynome $L_n$ schaffen hier Abhilfe,
da ihre Gewichtsfunktion $w(x) = e^{-x}$ schneller
gegen $0$ konvergiert als jedes Polynom.
% In unserem Falle möchten wir die Gauss Quadratur auf die Laguerre-Polynome
@@ -67,7 +67,7 @@ umformulieren:
\subsubsection{Stützstellen und Gewichte}
Nach der Definition der Gauss-Quadratur müssen als Stützstellen die Nullstellen
des verwendeten Polynoms genommen werden.
-Das heisst für das Laguerre-Polynom $L_n$ müssen dessen Nullstellen $x_i$ und
+Für das Laguerre-Polynom $L_n$ müssen demnach dessen Nullstellen $x_i$ und
als Gewichte $A_i$ die Integrale $l_i(x)e^{-x}$ verwendet werden.
Dabei sind
\begin{align*}
@@ -146,7 +146,8 @@ x_i L'_n(x_i)
(n + 1) L_{n+1}(x_i)
.
\end{align*}
-Setzen wir das nun in \eqref{laguerre:gewichte_lag_temp} ein ergibt sich
+Setzen wir das nun in \eqref{laguerre:gewichte_lag_temp} ein,
+ergibt sich
\begin{align}
\nonumber
A_i