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本论文主要讨论了有理系统下的多项式插值问题,最近文献[3]中G.Min讨论了有理系统Pn(a1,a2,…,an)下的第一类Chebyshev多项式Tn(x)零点为插值结点的Hermite-Fejér插值和Grünwald插值,并得到了Hermite-Fejér插值算子在[-1,1]上一致收敛于f(x)和Grünwald插值算子的内闭一致收敛性。
本文继续研究以实有理系统Pn(a1,a2,…,an)下的第二类Chebyshev多项式Un(x)的全部零点{xk}n-1k=1为插值结点的拟Hermite-Fejér插值和拟Grünwald插值,从而研究其相关性质,以及研究非有理系统下以经典的第二类Chebyshev多项式零点为插值结点的Hermite-Fejér插值加权Ln下的收敛速度,全文共分四部分.
文章的第一部分详细介绍了实有理系统Pn(a1,a2,…,an)及有理系统下的第一类和第二类Chebyshev多项式的定义及性质.
文章的第二部分考虑实以有理系统Pn(a1,a2,…,an)下的第二类Chebyshev多项式Un(x)的全部零点{xk}n-1k=1为插值结点的广义的Hermite算子和拟Grünwald算子的收敛性。若取hk(x)=[1-2lkxk)x-xk)]·l2k(x),lk(x)=Un(x)/Un(xk)(x-xk),发现n-1∑k=1|hk(x)|无界,不能得到Hermite-Fejér插值相应的收敛性质.由于|√1-x2Un(x)|≤1,因此考虑取xk(x)=√1-x2/√1-x2k·lk(x)=√1-x2/√1-x2k·Un(x)/Un(xk)(x-xk),用xk(x)代替hk(x)中的lk(x),通过计算发现n-1∑k=1|hk(x)|=O(1),因此我们定义相应的Hermite插值多项式和拟Grünwald插值多项式如下:Hn-1(f,x):=n-1∑k=1f(xk)hk(x)+∑f’(xk)σk(x)G*n-1(f,x)=f(1)·1+x/2·U2n(x)/U2n(1)+f(-1)·1-x/2·U2n(x)/U2n(-1)+n-1∑k=1f(xk)x2k(x)其中:hk(x)=[1-2xk(xk)(x-xk)]·x2k(x),σk(x)=(x-xk)x2k(x)xk(x)=√1-x2/√1-x2k·Un(x)/Un(xk)(x-xk),k=1,2,…,n-1在这个定义下,对p∈R2n-1(a1,a2,…,an)贝有Hn-1(p,x)=p+O(1)·1/n2x∈(-1,1)本节给出了上述Hermite-Fejér插值算子在[-1+σ,1-σ],σ>0上一致收敛于f(x)和拟Grünwald插值算子的内闭一致收敛性.
文章的第三部分考虑x=±1也作为插值结点修改了Hermite插值多项式如下:H*n-1(f,x)=f(1)·1+x/2·U2n(x)/U2n(1)+f(-1)·1-x/2·U2n(x)/U2n(-1)+n-1∑k=1f(xk)hk(x)+n-1∑k=1f(xk)σk(x)hk(x),σk(x)不变。在这个定义下,对p∈R2n-1(a1,a2,…,an)则有H:-1(p,x)=px∈[-1,1],也得出了Hermite-Fejér插值算子在[-1+σ,1-σ],σ>0上一致收敛于f(x)和拟Grünwald插值算子的内闭一致收敛性。
文章的第四部分考虑非有理系统下以经典的第二类Chebyshev多项式零点为插值结点的Hermite-Fejér插值加权Lp下的收敛速度,其中:权函数为ψ(x)=(1-x2)α(α≥-1/2,0<p<2α+2),给出了如下定理:定理当0<p<2α+2,α≥-1/2,对任何f∈C[-1,1]有{C((ωψ(f,1/n)+1/n‖f‖∞)α>p-1(∫11|Hn(f,x)-f(x)|p(1-x2)αdx)1/p≤{C((ωψ(f,1/n)+lnn/n‖f‖∞)α=p-1{C((ωψ(f,1/n)+n1-2α+2‖f‖∞)-1/n≤α<p-1指出当p≥2α+2,(α≥-1/n)时存在函数使limn→∞∫11|Hn(f,x)-f(x)|p(1-x2)αdx≠0