Аппроксимация тригонометрическими полиномами кусочно-гладких функций
Функция называется кусочно-гладкой на отрезке , если этот отрезок можно разбить на конечное число отрезков, в каждом из которых – гладкая функция, т.е.непрерывна вместе со своей первой производной.
Теорема | Тригонометрический ряд Фурье кусочно-гладкой функции на отрезке сходится к значению в точке ( сходиться к в точках непрерывности функции). В обеих граничных точках сумма ряда равна среднему арифметическому ее предельных значений в этих точках, т.е. | ||||
Пример | Найти ряд Фурье для функции Представить графически приближение этой функции с помощью тригонометрических многочленов степеней , . Оценить погрешность среднеквадратического приближения . | ||||
Решение | Определяем коэффициенты Фурье (по формуле (4))
Сделаем замену переменных : .
Тогда
и формулы (3), (4) примут вид:
Т.е. (3), (4) и (3'), (4') эквивалентны! Считать удобнее по формулам (3'), (4'). Определяем коэффициенты Фурье (у нас - функция определена на интервале ):
Т.о. ряд Фурье имеет вид Многочлен наилучшего приближения получаем из последней формулы:
Погрешность приближения находим по формуле: ( следует из ) т.к. , то
|
Дата добавления: 2016-11-04; просмотров: 2425;