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authorPatrik Müller <patrik.mueller@ost.ch>2022-07-25 10:06:45 +0200
committerPatrik Müller <patrik.mueller@ost.ch>2022-07-25 10:06:45 +0200
commit7d01dd49954a2f6c1c2b662af1c01f3928ddb827 (patch)
tree77ebf6acfefbe246b59779ed72cd405cb44fc9d8 /buch/papers/laguerre/quadratur.tex
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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 841bc20..0e32012 100644
--- a/buch/papers/laguerre/quadratur.tex
+++ b/buch/papers/laguerre/quadratur.tex
@@ -16,7 +16,7 @@ verwendet.
Stellt man also sicher,
dass ein Verfahren gut für Polynome funktioniert,
sollte es auch für andere Funktionen angemessene Resultate liefern.
-Es wird ein Polynom verwendet,
+Es wird ein Interpolationspolynom verwendet,
welches an den Punkten $x_0 < x_1 < \ldots < x_n$
die Funktionwerte~$f(x_i)$ annimmt.
Als Resultat kann das Integral via einer gewichteten Summe der Form
@@ -66,10 +66,11 @@ gegen $0$ konvergiert als jedes Polynom.
% $L_n$ ausweiten.
% Diese sind orthogonal im Intervall $(0, \infty)$ bezüglich
% der Gewichtsfunktion $e^{-x}$.
-Um also das Integral einer Funktion $g(x)$ im Intervall~$(0,\infty)$ zu berechen,
+Um also das Integral einer Funktion $g(x)$ im Intervall~$(0,\infty)$ zu
+berechen,
formt man das Integral wie folgt um:
\begin{align*}
-\int_0^\infty g(x) \, dx
+\int_0^\infty g(x) \, dx
=
\int_0^\infty f(x) e^{-x} \, dx
\end{align*}
@@ -77,7 +78,7 @@ Wir approximieren dann $f(x)$ durch ein Interpolationspolynom
wie bei der Gauss-Quadratur.
% Die Gleichung~\eqref{laguerre:gaussquadratur} lässt sich daher wie folgt
% umformulieren:
-Die Gleichung~\eqref{laguerre:gaussquadratur} wird also
+Die Gleichung~\eqref{laguerre:gaussquadratur} wird also
für die Gauss-Laguerre-Quadratur zu
\begin{align}
\int_{0}^{\infty} f(x) e^{-x} dx
@@ -89,8 +90,8 @@ für die Gauss-Laguerre-Quadratur zu
\subsubsection{Stützstellen und Gewichte}
Nach der Definition der Gauss-Quadratur müssen als Stützstellen die Nullstellen
-des verwendeten Polynoms genommen werden.
-Für das Laguerre-Polynom $L_n$ müssen demnach dessen Nullstellen $x_i$ und
+des Approximationspolynoms genommen werden.
+Für das Laguerre-Polynom $L_n(x)$ müssen demnach dessen Nullstellen $x_i$ und
als Gewichte $A_i$ die Integrale von $l_i(x) e^{-x}$ verwendet werden.
Dabei sind
\begin{align*}
@@ -104,7 +105,7 @@ l_i(x_j)
\end{cases}
% .
\end{align*}
-die Lagrangschen Interpolationspolynome.
+die Lagrangeschen Interpolationspolynome.
Laut \cite{laguerre:hildebrand2013introduction} können die Gewichte mit
\begin{align*}
A_i
@@ -122,7 +123,9 @@ des orthogonalen Polynoms $\phi_n(x)$, $\forall i =0,\ldots,n$ und
dem Normalisierungsfaktor.
Wir setzen nun $\phi_n(x) = L_n(x)$ und
-nutzen den Vorzeichenwechsel der Laguerre-Koeffizienten aus,
+nutzen den Vorzeichenwechsel der Laguerre-Koeffizienten
+(ersichtlich am Term $(-1)^k$ in \eqref{laguerre:polynom})
+aus,
damit erhalten wir
\begin{align*}
A_i