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设f(χ)=sinχ g(χ)=cosχ χ∈[-1 1] 试用勒让德多项式分别对f(χ)
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设f(χ)=sinχ,g(χ)=cosχ,χ∈[-1,1],试用勒让德多项式分别对f(χ),g(χ)做最佳平方逼近三次和四次多项式,并估计误差。请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
参考答案
正确答案:×
设G3(χ)=a0P0(χ)+a1P1(χ)+a2P2(χ)+a3P3(χ)为f(χ)=sinχ在[-1,1]上最佳平方逼近三次勒让德多项式,则ak=其中,P(χ)为[-1,1]上勒让德多项式。因为k=0,2时,sinχPk(χ)为奇函数,故a0=a2=0,于是a1=χsinχdχ=3(sin1-cos1)=0.903506036a3=(5χ3-3χ)sinχdχ=7(9sin1-14cos1)=0.63046064所以G3(χ)=a1P1(χ)+a3P3(χ)=0.998075132χ-0.15761516χ3令δ=f(χ)-G3(χ),得平方误差为同理对g(χ)=cos(χ)可求得四次多项式G4(χ)=a0P0(χ)+a2P2(χ)+a4P4(χ)=sin1P0(χ)+5(3cos1-2sin1)P2(χ)+9(61sin1-95cos1)P4(χ)=0.999970774-0.499384506χ2+0.039808558χ4平方误差为‖δ‖22==1.399643×10-9