diff --git a/semester3/numcs/parts/02_quadrature/00_introduction.tex b/semester3/numcs/parts/02_quadrature/00_introduction.tex index 71bf1c3..d52c2cf 100644 --- a/semester3/numcs/parts/02_quadrature/00_introduction.tex +++ b/semester3/numcs/parts/02_quadrature/00_introduction.tex @@ -14,7 +14,7 @@ In gewissen Anwendungen sind Gauss-Quadratur-Formeln nützlich, welche man durch \begin{definition}[]{Quadratur} Ein Integral kann durch eine gewichtete Summe von Funktionswerten der Funktion $f$ an verschiedenen Stellen $c_i^n$ approximiert werden: \begin{align*} - \int_{a}^{b} f(x) \dx \approx Q_n(f; a, b) := \sum_{i = 1}^{n} \omega_i^n f(c_i^n) + \int_{a}^{b} f(x) \dx x \approx Q_n(f; a, b) := \sum_{i = 1}^{n} \omega_i^n f(c_i^n) \end{align*} wobei $\omega_i^n$ die \textit{Gewichte} und $c_i^n \in [a, b]$ die \textit{Knoten} der Quadraturformel sind. \end{definition} @@ -23,7 +23,7 @@ Wir wollen natürlich wieder $c_i^n \in [a, b]$ und $w_i^n$ so wählen, dass der \begin{definition}[]{Fehler} Der Fehler der Quadratur $Q_n(f)$ ist \begin{align*} - E(n) = \left| \int_{a}^{b} f(x) \dx - Q_n(f; a, b) \right| + E(n) = \left| \int_{a}^{b} f(x) \dx x - Q_n(f; a, b) \right| \end{align*} Wir haben \bi{algebraische Konvergenz} wenn $E(n) = \tco{\frac{1}{n^p}}$ mit $p > 0$ und \bi{exponentielle Konvergenz} wenn $E(n) = \tco{q^n}$ mit $0 \leq q < 1$ @@ -89,7 +89,7 @@ Durch die Eigenschaften der Lagrange-Polynome haben wir $p(x_j) = f(x_j)$ und di Wir erhalten nun eine Quadraturformel, wenn wir $p$ als Approximation von $f$ verwenden: \rmvspace \begin{align*} - w_j = \int_{a}^{b} l_j(x), \smallhspace j = 0, 1, \ldots, n + w_j = \int_{a}^{b} l_j(x) \dx x, \smallhspace j = 0, 1, \ldots, n \end{align*} \drmvspace @@ -112,7 +112,7 @@ Wir nehmen ein äquidistantes Gitter, mit $x_k = x_0 + k \cdot h$ für $h = \fra \int_{a}^{b} f(x) \dx x = \sum_{k = 0}^{N - 1} \int_{x_k}^{x_{k + 1}} f(x) \dx x \end{align*} -\drmvspace +\rmvspace Die obige Formel wird auch die \textit{summierte} Quadraturformel genannt. Der Fehler ist dann also: \rmvspace \begin{align*} diff --git a/semester3/numcs/parts/02_quadrature/01_equidistant-nodes/00_intro.tex b/semester3/numcs/parts/02_quadrature/01_equidistant-nodes/00_intro.tex index 1968e1f..75b7cb9 100644 --- a/semester3/numcs/parts/02_quadrature/01_equidistant-nodes/00_intro.tex +++ b/semester3/numcs/parts/02_quadrature/01_equidistant-nodes/00_intro.tex @@ -27,5 +27,5 @@ Gewichte: $\frac{b - a}{6}, \frac{4(b - a)}{6}, \frac{b - a}{6}$ \inlineremark Die Schranken für den Fehler erhält man aus den Lagrange-Polynomen vom Grad $n - 1$: \rmvspace \begin{align*} - f \in \C^n([a, b]) \Rightarrow \left| f(t) \dx t - Q_n(f) \right| \leq \frac{1}{n!} (b - a)^{n + 1} ||f^{(n)}||_{L^\infty([a, b])} + f \in C^n([a, b]) \Rightarrow \left| f(t) \dx t - Q_n(f) \right| \leq \frac{1}{n!} (b - a)^{n + 1} ||f^{(n)}||_{L^\infty([a, b])} \end{align*}