Для цитирования:
Akniev G. G. Approximation of Continuous 2π-Periodic Piecewise Smooth Functions by Discrete Fourier Sums [Акниев Г. Г. Приближение непрерывных 2π-периодических кусочно-гладких функций дискретными суммами Фурье] // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика. 2019. Т. 19, вып. 1. С. 4-15. DOI: 10.18500/1816-9791-2019-19-1-4-15, EDN: NBHJTJ
Approximation of Continuous 2π-Periodic Piecewise Smooth Functions by Discrete Fourier Sums
[Приближение непрерывных 2π-периодических кусочно-гладких функций дискретными суммами Фурье]
Пусть N >= 2 — некоторое натуральное число. Выберем на вещественной оси N равномерно расположенных точек tk = 2πk/N + u (0 6 k 6 N − 1). Обозначим через Ln,N(f) = Ln,N(f,x) (1 6 n 6 N/2) тригонометрический полином порядка n, обладающий наименьшим квадратичным отклонением от f относительно системы{tk}N−1 k=0 . Выберем m+1 точку −π = a0 < a1 < ... < am−1 < am = π, где m > 2, и обозначим Ω = {ai}m i=0. Через Cr Ω обозначим класс 2π-периодических непрерывных функций f, r-раз дифференцируемых на каждом сегменте ∆i = [ai,ai+1], причем производная f(r) на каждом ∆i абсолютно непрерывна. В данной работе рассмотрена задача приближения функций f ∈ C2 Ω полиномами Ln,N(f,x). Показано, что вместо оценки|f(x)−Ln,N(f,x)| 6 clnn/n, которая следует из известного неравенства Лебега, найдена точная по порядку оценка|f(x)−Ln,N(f,x)| 6 c/n (x ∈ R), которая равномерна относительноn(1 6 n 6 N/2).Крометого,найденалокальнаяоценка|f(x)−Ln,N(f,x)| 6 c(ε)/n2 (|x−ai| > ε), которая также равномерна относительно n (1 6 n 6 N/2). Доказательства этих оценок основаны на сравнении дискретных и непрерывных конечных сумм ряда Фурье.
- Bernshtein S. N. O trigonometricheskom interpolirovanii po sposobu naimen’shih kvadratov [On trigonometric interpolation by the method of least squares]. Dokl. Akad. Nauk USSR, 1934, vol. 4, pp. 1–5 (in Russian).
- Erd¨os P. Some theorems and remarks on interpolation. Acta Sci. Math. (Szeged), 1950, vol. 12, pp. 11–17.
- Kalashnikov M. D. O polinomah nailuchshego (kvadraticheskogo) priblizheniya v zadannoy sisteme tochek [On polynomials of best (quadratic) approximation on a given system of points]. Dokl. Akad. Nauk USSR, 1955, vol. 105, pp. 634–636 (in Russian).
- Krilov V. I. Shodimost algebraicheskogo interpolirovaniya po kornyam mnogochlena Chebisheva dlya absolutno neprerivnih funkciy i funkciy s ogranichennim izmeneniyem [Convergence of algebraic interpolation with respect to the roots of a Chebyshev polynomial for absolutely continuous functions and functions with bounded variation]. Dokl. Akad. Nauk USSR, 1956, vol. 107, pp. 362–365 (in Russian).
- Marcinkiewicz J. Quelques remarques sur l’interpolation. Acta Sci. Math. (Szeged), 1936, vol. 8, pp. 127–130 (in French).
- Marcinkiewicz J. Sur la divergence des polynˆomes d’interpolation. Acta Sci. Math. (Szeged), 1936, vol. 8, pp. 131–135 (in French).
- Natanson I. P. On the Convergence of Trigonometrical Interpolation at Equi-Distant Knots. Annals of Mathematics, Second Ser., 1944, vol. 45, no. 3, pp. 457–471. DOI: http://doi.org/10.2307/1969188
- Nikolski S. M. Sur certaines methodes d’approximation au moyen de sommes trigonome?triques. Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Mat., 1940, vol. 4, iss. 4, pp. 509–520 (in Russian).
- Turetskiy A. H. Teorija interpolirovanija v zadachah [Interpolation theory in exercises]. Minsk, Vissheyshaya Shkola Publ., 1968. 320 p. (in Russian).
- Zygmund A. Trigonometric Series. Vol. 1. Cambridge, Cambridge Univ. Press, 1959. 747 p.
- Akniyev G. G. Discrete least squares approximation of piecewise-linear functions by trigonometric polynomials. Issues Anal., 2017, vol. 6 (24), iss. 2, pp. 3–24. DOI: http://doi.org/10.15393/j3.art.2017.4070
- Sharapudinov I. I. On the best approximation and polynomials of the least quadratic deviation. Anal. Math., 1983, vol. 9, iss. 3, pp. 223–234.
- Sharapudinov I. I. Overlapping transformations for approximation of continuous functions by means of repeated mean Valle Poussin. Daghestan Electronic Mathematical Reports, 2017, iss. 8, pp. 70–92.
- Courant R. Differential and Integral Calculus. Vol. 1. New Jersey, Wiley-Interscience, 1988. 704 p.
- 1186 просмотров