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численные методыА.Б. САМОХИН, В.В. ЧЕРДЫНЦЕВ, А.А. ВОРОНЦОВ

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21

ɬɨ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɫɯɨɞɢɦɨɫɬɢ ɢɬɟɪɚɰɢɨɧɧɨɝɨ ɩɪɨɰɟɫɫɚ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɟɦ r ɉɪɢ r 1 ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɫɯɨɞɢɦɨɫɬɢ ɥɢɧɟɣɧɚɹ ɩɪɢ r 2 – ɤɜɚɞɪɚɬɢɱɧɚɹ ɩɪɢ 1 r 2 ɫɜɟɪɯɥɢɧɟɣɧɚɹ ȿɫɥɢ ɭɫɬɚɧɚɜɥɢɜɚɟɬɫɹ ɩɪɢ n o f ɬɨ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɫɯɨɞɢɦɨɫɬɢ ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɚɫɢɦɩɬɨɬɢɱɟɫɤɨɣ

ȼ ɫɥɭɱɚɟ ɦɟɬɨɞɚ ɩɪɨɫɬɵɯ ɢɬɟɪɚɰɢɣ

| x x* | | I(x ) I(x* ) |d M | x x* | ɢɥɢ 'x d q'x ,

n 1 n 1 n n 1 n

ɬɨ ɟɫɬɶ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɫɯɨɞɢɦɨɫɬɢ ɫɨ ɡɧɚɦɟɧɚɬɟɥɟɦ q M1 ɩɨ ɦɟɧɶ

ɲɟɣ ɦɟɪɟ ɥɢɧɟɣɧɚɹ ɨɞɧɚɤɨ ɨɧɚ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɜɵɲɟ ɜ ɤɨɧɤɪɟɬɧɨɣ ɪɟɚɥɢɡɚɰɢɢ Ɂɚɦɟɬɢɦ ɱɬɨ ɤɨɧɬɪɨɥɢɪɭɟɦɵɟ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɜɵɱɢɫɥɟ ɧɢɣ ɜɟɥɢɱɢɧɵ 'xn 1 ɢ 'xn ɜ ɨɛɳɟɦ ɫɥɭɱɚɟ ɩɪɨɫɬɨɣ ɢɬɟɪɚɰɢɢ

ɬɚɤɠɟ ɫɜɹɡɚɧɵ ɦɟɠɞɭ ɫɨɛɨɣ ɜ ɩɟɪɜɨɦ ɩɪɢɛɥɢɠɟɧɢɢ ɚɧɚɥɨɝɢɱɧɵɦ ɧɟɪɚɜɟɧɫɬɜɨɦ

| 'xn 1 | I(xn ) I(xn 1) |d q'xn .

(3.4.2)

ɇɟɫɦɨɬɪɹ ɧɚ ɫɯɨɠɟɫɬɶ ɜɵɪɚɠɟɧɢɣ ɞɥɹ ɦɟɬɨɞɚ ɯɨɪɞ ɢ ɫɟɤɭɳɢɯ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɢɯ ɫɯɨɞɢɦɨɫɬɢ ɪɚɡɥɢɱɧɚ Ɍɚɤ ɞɥɹ ɦɟɬɨɞɚ ɯɨɪɞ ɩɨɥɭɱɢɦ

ɪɚɡɥɚɝɚɹ ɜɵɪɚɠɟɧɢɟ ɞɥɹ I(x) ɜ ɬɨɱɤɟ x* ɜ ɪɹɞ Ɍɟɣɥɨɪɚ ɢ ɨɝɪɚɧɢ ɱɢɜɚɹɫɶ ɬɪɟɦɹ ɫɥɚɝɚɟɦɵɦɢ

 

 

 

xn 1 x*

xn x*

 

 

 

 

 

 

 

 

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c

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*

 

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*

)(xn

 

*

 

 

 

 

f (x

) f (x

x ) f

(x

 

x ) / 2

xn c .

 

f c(x* ) xn c f cc(xn )((xn x* )2 (c x* )2 ) / 2

 

 

 

 

ɍɱɢɬɵɜɚɹ ɱɬɨ f (x* ) { 0 ɫɨɤɪɚɳɚɹ ɜ ɱɢɫɥɢɬɟɥɟ ɢ ɡɧɚɦɟɧɚɬɟɥɟ

c

*

)(xn c) ɢ ɪɚɡɥɚɝɚɹ ɡɧɚɦɟɧɚɬɟɥɶ ɜ ɪɹɞ ɩɨɥɭɱɢɦ

 

f (x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xn 1

x*

 

f (x)

(xn

x* )(c x* ) .

 

(3.4.3)

 

 

 

 

2 f c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɉɰɟɧɤɚ ɫ ɭɱɟɬɨɦ ɬɨɝɨ ɱɬɨ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɦɟɠɞɭ ɬɨɱɤɚɦɢ x*

ɢ c ɦɟɧɶɲɟ ɞɥɢɧɵ ɢɧɬɟɪɜɚɥɚ ɢɡɨɥɹɰɢɢ ɞɚɟɬ

 

 

 

 

 

| x

 

x*

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M 2

(b a) | (x

 

x* ) | ,

 

(3.4.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

2M1

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɬɨ ɟɫɬɶ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɫɯɨɞɢɦɨɫɬɢ ɥɢɧɟɣɧɚɹ

22

ȼ ɦɟɬɨɞɟ ɫɟɤɭɳɢɯ ɜ ɜɵɪɚɠɟɧɢɢ c ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɡɚɦɟɧɢɬɶ ɧɚ xn 1 ɉɪɟɞɩɨɥɨɠɢɦ ɱɬɨ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɞɥɹ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɫɯɨɞɢɦɨɫɬɢ

ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ

*

§

f

cc

 

t

 

r

 

(x) ·

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xn 1 x

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2 f c

 

 

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ɉɨɞɫɬɚɜɥɹɹ ɩɨɥɭɱɟɧɧɨɟ ɢɡ ɧɟɝɨ ɜɵɪɚɠɟɧɢɟ ɞɥɹ (xn 1 x* ) ɜɩɨɥɭɱɢɦ ɞɥɹ ɫɬɟɩɟɧɟɣ r ɢ t :

r 1 1

ɢ r t

1, r |1,62 , t | 0,62.

r

 

 

Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ ɫɯɨɞɢɦɨɫɬɶ ɦɟɬɨɞɚ ɫɟɤɭɳɢɯ ɫɜɟɪɯɥɢɧɟɣɧɚɹ Ⱦɥɹ ɦɟɬɨɞɚ ɤɚɫɚɬɟɥɶɧɵɯ ɜɵɱɢɬɚɹ ɢɡ ɥɟɜɨɣ ɢ ɩɪɚɜɨɣ ɱɚɫɬɢ

ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɤɨɪɧɹ ɢ ɪɚɡɥɚɝɚɹ ɮɭɧɤɰɢɸ ɜ ɪɹɞ ɩɨɥɭɱɢɦ

 

*

*

 

 

*

c *

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*

2

/ 2

 

 

 

f (x ) f (x )(xn x ) f (x )(xn x )

 

 

x

x

x x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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n 1

 

n

 

 

 

 

 

f c(xn )

 

 

 

 

 

Ɉɬɤɭɞɚ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| x

x* |d

(x x* )2

,

 

 

(3.4.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

2M1

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɬɨ ɟɫɬɶ ɫɯɨɞɢɦɨɫɬɶ ɦɟɬɨɞɚ ɤɚɫɚɬɟɥɶɧɵɯ ɤɜɚɞɪɚɬɢɱɧɚɹ Ɇɟɬɨɞ ɯɨɪɞ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɜ ɬɟɯ ɫɥɭɱɚɹɯ ɤɨɝɞɚ ɚɧɚɥɢɡ ɩɨɜɟɞɟ

ɧɢɹ ɜɬɨɪɨɣ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ ɡɚɬɪɭɞɧɟɧ Ɇɟɬɨɞ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɛɟɡɭɫɥɨɜɧɨ ɫɯɨɞɹɳɢɦɫɹ ɬɚɤ ɠɟ ɤɚɤ ɢ ɢɡɜɟɫɬɧɵɣ ɦɟɬɨɞ ɞɢɯɨɬɨɦɢɢ — ɞɟɥɟɧɢɹ ɨɬɪɟɡɤɚ ɥɨɤɚɥɢɡɚɰɢɢ ɤɨɪɧɹ ɩɨɩɨɥɚɦ Ɉɛɚ ɦɟɬɨɞɚ ɨɛɥɚɞɚɸɬ ɥɢɧɟɣ ɧɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ ɫɯɨɞɢɦɨɫɬɢ ɢ ɡɧɚɦɟɧɚɬɟɥɹɦɢ ɫɯɨɞɢɦɨɫɬɢ ɫɨɨɬɜɟɬ

ɫɬɜɟɧɧɨ q

M 2

(b a) ɢ q (0.5,1) .

 

 

2M1

ȿɫɥɢ ɬɨɱɤɢ ɩɟɪɟɝɢɛɚ ɧɚ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ ɢɡɨɥɹɰɢɢ ɧɟɬ ɬɨ ɢɫɩɨɥɶɡɭ ɟɬɫɹ ɦɟɬɨɞ ɫɟɤɭɳɢɯ ȿɫɥɢ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɟ ɩɟɪɜɨɣ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ ɧɟ ɬɪɟɛɭɟɬ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨɝɨ ɦɚɲɢɧɧɨɝɨ ɜɪɟɦɟɧɢ ɢ ɨɬɫɭɬɫɬɜɭɟɬ ɬɨɱɤɚ ɩɟɪɟɝɢɛɚ ɬɨ ɰɟɥɟɫɨɨɛɪɚɡɧɨ ɩɪɢɦɟɧɹɬɶ ɫɚɦɵɣ ɛɵɫɬɪɵɣ ɦɟɬɨɞ ɢɡ ɪɚɫɫɦɨɬɪɟɧɧɵɯ — ɦɟɬɨɞ ɇɶɸɬɨɧɚ ɤɚɫɚɬɟɥɶɧɵɯ

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɟɧɧɵɟ ɦɟɬɨɞɵ ɫɯɨɞɹɬɫɹ ɚɛɫɨɥɸɬɧɨ ɩɪɢ ɨɬɫɭɬɫɬɜɢɢ ɬɨɱɤɢ ɩɟɪɟɝɢɛɚ

23

3.5. ɍɫɥɨɜɢɟ ɜɵɯɨɞɚ ɢɡ ɜɵɱɢɫɥɢɬɟɥɶɧɨɝɨ ɩɪɨɰɟɫɫɚ ɩɨ ɡɚɞɚɧɧɨɣ ɬɨɱɧɨɫɬɢ ɜ ɦɟɬɨɞɚɯ ɩɪɨɫɬɨɣ ɢɬɟɪɚɰɢɢ

ɉɨɤɚɠɟɦ ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢɣ ɫɩɨɫɨɛ ɜɵɯɨɞɚ ɢɡ ɩɪɨɰɟɫɫɚ ɢɬɟɪɚɰɢɣ ɝɚɪɚɧɬɢɪɭɸɳɢɣ ɞɨɫɬɢɠɟɧɢɟ ɡɚɞɚɧɧɨɣ ɬɨɱɧɨɫɬɢ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɣ ɜ ɨɛɳɟɦ ɫɥɭɱɚɟ ɩɪɨɫɬɨɣ ɢɬɟɪɚɰɢɢ ɫɨ ɡɧɚɦɟɧɚɬɟɥɟɦ q ɋɱɢɬɚɟɬɫɹ

ɱɬɨ ɤɨɪɟɧɶ ɧɚ n -ɣ ɢɬɟɪɚɰɢɢ ɜɵɱɢɫɥɟɧ ɫ ɬɨɱɧɨɫɬɶɸ H, ɟɫɥɢ 'xn d H. Ʉɨɧɬɪɨɥɸ ɠɟ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɣ ɩɨɞɞɚɺɬɫɹ ɜɟɥɢɱɢɧɚ 'xn . ɍɫ

ɬɚɧɨɜɢɜ ɫɜɹɡɶ ɦɟɠɞɭ ɷɬɢɦɢ ɜɟɥɢɱɢɧɚɦɢ ɦɵ ɩɨɥɭɱɢɦ ɜɨɡɦɨɠɧɨɫɬɶ ɩɪɨɜɨɞɢɬɶ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹ ɫ ɡɚɞɚɧɧɨɣ ɬɨɱɧɨɫɬɶɸ Ɂɚɦɟɬɢɦ ɱɬɨ

x

x

 

o 'x

ɩɪɢ k o f Ⱦɚɥɟɟ ɭɱɢɬɵɜɚɹ ɧɟɪɚɜɟɧɫɬɜɨ ɬɪɟ

 

n k

n

 

n

 

ɭɝɨɥɶɧɢɤɚ ɢ :

xn k xn d 'xn k 'xn k 1 ... 'xn 1 d qk 'xn qk 1'xn 1 ... q'xn

q(1 q ... qk 1)'x

q(1 qk )

'x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1 q

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɪɢ k o f ɩɨɥɭɱɚɟɦ

 

 

q

 

 

 

 

 

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'x .

 

 

 

 

 

 

 

 

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n

 

Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ ɬɪɟɛɨɜɚɧɢɟ

 

 

 

 

 

 

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(3.5.1)

 

 

 

 

 

n

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɟɬ ɡɚɞɚɧɧɭɸ ɬɨɱɧɨɫɬɶ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɣ H.

3.6. ɉɪɢɦɟɪ ɢ ɡɚɞɚɧɢɟ ɞɥɹ ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢɯ ɡɚɧɹɬɢɣ

ɉɪɢɦɟɪ ɇɚɣɬɢ ɦɟɬɨɞɨɦ ɯɨɪɞ ɤɚɫɚɬɟɥɶɧɵɯ ɢ ɩɪɨɫɬɨɣ ɢɬɟɪɚɰɢɢ ɤɨɪɧɢ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ

x3 Kx L 0, Ʉ=20, L=10.

(3.6.1)

Ʉɚɠɞɵɣ ɤɨɪɟɧɶ ɢɫɤɚɬɶ ɨɞɧɢɦ ɢɡ ɩɪɟɞɥɨɠɟɧɧɵɯ ɦɟɬɨɞɨɜ Ⱦɥɹ ɷɬɨɝɨ ɜɧɚɱɚɥɟ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɨɬɞɟɥɢɬɶ ɤɨɪɧɢ ɢ ɜɵɛɪɚɬɶ ɦɟɬɨɞ ɪɟɲɟ ɧɢɹ Ɋɟɤɨɦɟɧɞɭɟɦɵɣ ɩɥɚɧ ɪɟɲɟɧɢɹ ɩɪɢɜɨɞɢɬɫɹ ɧɢɠɟ.

24

1) ɇɚɯɨɞɹɬɫɹ ɩɟɪɜɚɹ ɢ ɜɬɨɪɚɹ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɵɟ

c

2

cc

f (x) 3x

 

K , f (x) 6x .

Ɉɱɟɜɢɞɧɨ ɱɬɨ ɤɨɪɧɢ ɟɫɥɢ ɨɧɢ ɫɭɳɟɫɬɜɭɸɬ ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɵ ɥɟɜɟɟ ɦɟɠɞɭ ɢ ɩɪɚɜɟɟ ɬɨɱɟɤ ɷɤɫɬɪɟɦɭɦɚ ɮɭɧɤɰɢɢ

x

r

K

| r2,582 .

 

1,2

3

 

 

 

ȼɵɛɢɪɚɸɬɫɹ ɬɪɢ ɢɧɬɟɪɜɚɥɚ >a,b@ ɢ ɩɪɨɜɟɪɹɟɬɫɹ ɭɫɥɨɜɢɟ ɧɚ ɤɚɠɞɨɦ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ

Ⱦɥɹ ɦɟɬɨɞɚ ɩɪɨɫɬɵɯ ɢɬɟɪɚɰɢɣ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɩɪɟɨɛɪɚɡɭɟɬɫɹ ɤ

ɢɬɟɪɚɰɢɨɧɧɨɦɭ ɜɢɞɭ x

3

Kx

L

3

20x

10

ɢ ɜɵɛɢɪɚɟɬɫɹ

k 1

 

k

 

 

k

 

 

ɢɧɬɟɪɜɚɥ >a,b]= [3,5@ ɧɚ ɤɨɬɨɪɨɦ ɩɪɨɜɟɪɹɟɬɫɹ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɟ ɭɫɥɨɜɢɹȼ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɧɚɱɚɥɶɧɨɝɨ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɜɵɛɢɪɚɟɬɫɹ x0 3 ɬɨɝɞɚ ɩɨ

ɩɨɥɭɱɚɟɬɫɹ x1 4,12 , x2 4,52 .

Ⱦɥɹ ɦɟɬɨɞɚ ɯɨɪɞ ɜɵɛɢɪɚɟɬɫɹ ɢɧɬɟɪɜɚɥ >a,b]= [-3, @ ɢ ɩɪɨɜɟ ɪɹɟɬɫɹ f (3) f ( 3) 43 23 0 ɧɟɩɨɞɜɢɠɧɨɣ ɬɨɱɤɢ ɧɚ ɷɬɨɦ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ ɧɟ ɫɭɳɟɫɬɜɭɟɬ ɩɨɷɬɨɦɭ ɤɚɠɞɵɣ ɪɚɡ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɧɨɜɵɣ ɢɧɬɟɪɜɚɥ ɢɡ ɭɫɥɨɜɢɹ ɜ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɩɪɢɦɟɧɹɹ ɩɨɥɭɱɢɦ ɞɜɚ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɵɯ ɩɪɢɛɥɢɠɟɧɧɵɯ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɤɨɪɧɹ x1 0,91,

x2 0,33.

4) Ⱦɥɹ ɦɟɬɨɞɚ ɤɚɫɚɬɟɥɶɧɵɯ ɜɵɛɢɪɚɟɬɫɹ ɢɧɬɟɪɜɚɥ >a,b]= [-3,-5] ɢ ɩɪɨɜɟɪɹɟɬɫɹ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɟ ɭɫɥɨɜɢɹ f ( 5) f ( 3) 35 23 0,

ɜɵɛɢɪɚɟɬɫɹ

ɧɚɱɚɥɶɧɚɹ

ɬɨɱɤɚ

ɢɡ

ɭɫɥɨɜɢɹ

 

cc

( 35)( 30) ! 0 ɉɨ ɮɨɪɦɭɥɟ ɩɪɨɜɨɞɹɬɫɹ ɞɜɟ

f ( 5) f ( 5)

ɢɬɟɪɚɰɢɢ x1

4,36 , x2

4, 21.

 

 

 

ȼɚɪɢɚɧɬɵ ɞɥɹ ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢɯ ɢ ɥɚɛɨɪɚɬɨɪɧɵɯ ɡɚɧɹɬɢɣ ɩɪɢɜɟɞɟ ɧɵ ɜ ɬɚɛɥ Ⱦɥɹ ɥɚɛɨɪɚɬɨɪɧɵɯ ɡɚɧɹɬɢɣ ɫɥɟɞɭɟɬ ɝɪɚɮɢɱɟɫɤɢ ɥɨ ɤɚɥɢɡɨɜɚɬɶ ɤɨɪɧɢ ɡɚɬɟɦ ɭɬɨɱɧɢɬɶ ɤɨɪɧɢ ɡɚɞɚɧɧɵɦɢ ɦɟɬɨɞɚɦɢ ɫ

ɬɨɱɧɨɫɬɶɸ H 10 15 ɜɵɱɢɫɥɢɬɶ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɮɭɧɤɰɢɢ ɜ ɤɚɠɞɨɦ ɧɚɣ ɞɟɧɧɨɦ ɤɨɪɧɟ

Ɍɚɛɥɢɰɚ

ʋ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Ʉ

2,3

5,3

3,2

4,2

4,5

3,8

2,8

2,5

3,4

3,9

4,3

4,7

4,9

5,1

2,5

4,8

L

4,9

2,9

1,5

2,1

1,9

1,6

1,0

0,8

1,7

2,3

2,1

2,3

2,6

1,8

0,8

1,6

 

 

 

25

 

 

ɑɂɋɅȿɇɇɈȿ ɂɇɌȿȽɊɂɊɈȼȺɇɂȿ

ɐɟɥɶ –

ɩɪɢɛɥɢɠɟɧɧɨ

ɜɵɱɢɫɥɢɬɶ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɵɣ ɢɧɬɟɝɪɚɥ

b

 

 

 

I ³

f (x)dx ɧɚ >a,b].

 

a

 

 

 

ɉɨ ɬɟɨɪɟɦɟ ɇɶɸɬɨɧɚ – Ʌɟɣɛɧɢɰɚ ɨɧ ɪɚɜɟɧ ɪɚɡɧɨɫɬɢ ɜɟɪɯɧɟɝɨ

ɢ

ɧɢɠɧɟɝɨ ɩɪɟɞɟɥɨɜ

ɩɟɪɜɨɨɛɪɚɡɧɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ f (x)

F (x)

c

f (x)) ɇɨ ɞɥɹ ɬɚɛɥɢɱɧɵɯ ɮɭɧɤɰɢɣ ɢɯ ɩɟɪɜɨɨɛɪɚɡɧɚɹ

(F (x)

ɧɟ ɫɭɳɟɫɬɜɭɟɬ ɢ ɞɚɠɟ ɞɥɹ ɢɡɜɟɫɬɧɵɯ f (x) ɧɟ ɜɫɟɝɞɚ ɩɪɟɞɫɬɚɜɢɦɚ ɜ ɜɢɞɟ ɤɨɦɛɢɧɚɰɢɣ ɷɥɟɦɟɧɬɚɪɧɵɯ ɮɭɧɤɰɢɣ

 

ɂɧɬɟɝɪɚɥ ɝɟɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɢ ɪɚɜɟɧ ɩɥɨɳɚɞɢ ɤɪɢɜɨɥɢɧɟɣɧɨɣ ɬɪɚ

ɩɟɰɢɢ

~

ȼ ɱɢɫɥɟɧɧɵɯ ɦɟɬɨɞɚɯ ɢɧɬɟɝɪɚɥ ɢɳɟɬɫɹ ɜ ɜɢɞɟ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɵ

n

I

¦ Ai f (xi ) ɇɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɧɚɣɬɢ ɨɩɬɢɦɚɥɶɧɵɦ ɨɛɪɚɡɨɦ Ai ɢ xi .

 

i 0

Ɉɛɵɱɧɨ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ ɩɨɞɛɢɪɚɸɬɫɹ ɬɚɤ ɱɬɨɛɵ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɚ ɞɚ ɜɚɥɚ ɬɨɱɧɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɞɥɹ ɩɨɥɢɧɨɦɚ ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɨ ɜɨɡɦɨɠɧɨɣ ɫɬɟɩɟɧɢ

Ɇɟɬɨɞ ɇɶɸɬɨɧɚ — Ʉɨɬɟɫɚ

ɉɪɟɞɩɨɥɚɝɚɟɬɫɹ ɱɬɨ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɚɪɝɭɦɟɧɬɨɜ ɢɡɜɟɫɬɧɵ ɢ ɪɚɫɩɨ ɥɨɠɟɧɵ ɪɚɜɧɨɦɟɪɧɨ Ɍɪɟɛɭɟɬɫɹ ɧɚɣɬɢ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ Ⱥ.

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɢɧɬɟɪɜɚɥ [[0 ,[n ] , [i [0 hi .

ɇɚ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ [[0 ,[n ] ɡɚɦɟɧɢɦ f (x) ɢɧɬɟɪɩɨɥɹɰɢɨɧɧɵɦ ɩɨɥɢɧɨ ɦɨɦ Ʌɚɝɪɚɧɠɚ ɩɨɞɫɬɚɜɥɹɹ ɜ ɧɟɝɨ ɩɟɪɟɦɟɧɧɭɸ q, ɪɚɜɧɭɸ

 

[ [

 

§

b

 

a ·

 

 

 

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0

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n

 

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n

 

 

 

 

¸ ɩɨɥɭɱɢɦ Pn (q)

¦ yi

 

 

 

[q j]' ,

h

 

 

n

 

 

 

 

 

 

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i 0

i! n i ! j 0

ɝɞɟ ɲɬɪɢɯ ɨɡɧɚɱɚɟɬ ɨɬɫɭɬɫɬɜɢɟ ɜ ɩɪɨɢɡɜɟɞɟɧɢɢ ɫɨɦɧɨɠɢɬɟɥɹ ɫ j=i

[n

[n

Pn ([)d[

n

³

f ([)d[ | ³

¦ yi Ai ,

[0

[0

 

i 0

26

ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ Ⱥi ɪɚɜɧɵ

 

b

 

a

1

n i

n

q

>n 1@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ai

 

 

 

³

 

dq

b a Hi ,

(4.1.1)

 

n

 

 

 

 

 

q i

 

 

 

 

i!(n i)!0

 

 

 

ɝɞɟ Hi – ɧɟ ɡɚɜɢɫɹɳɢɟ ɨɬ ɢɧɬɟɪɜɚɥɚ >a,b] ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ Ʉɨɬɟɫɚ

ȼ ɞɚɥɶɧɟɣɲɟɦ ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɟɬɫɹ ɪɚɜɧɨɦɟɪɧɚɹ ɫɟɬɤɚ ɭɡɥɨɜ ɫ ɲɚ ɝɨɦ h.

Ɇɟɬɨɞ ɩɪɹɦɨɭɝɨɥɶɧɢɤɨɜ

ɋɬɟɩɟɧɶ ɩɨɥɢɧɨɦɚ n = 0 P0 ([) const Ʉɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ Ʉɨɬɟɫɚɩɪɢ n ɜɵɱɢɫɥɹɟɬɫɹ ɤɚɤ ɩɪɟɞɟɥɶɧɵɣ ɩɟɪɟɯɨɞ ɩɪɢ n o 0 ) ɪɚɜɟɧ ɂɧɬɟɪɜɚɥ >[0 ,[n @ ɧɟɨɩɪɟɞɟɥɟɧ ɬɚɤ ɤɚɤ ɟɫɬɶ ɬɨɥɶɤɨ ɨɞɧɚ ɬɨɱɤɚ – [0 Ƚɟɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɢ ɷɬɨ ɨɛɨɡɧɚɱɚɟɬ ɱɬɨ f(x) ɡɚɦɟɧɹɟɬɫɹ ɧɚ

ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ ɤɚɤɢɦ-ɬɨ ɡɧɚɱɟɧɢɟɦ ɨɪɞɢɧɚɬɵ ȿɫɥɢ ɢɧɬɟɪɜɚɥ >a, b@ ɜɟ ɥɢɤ ɬɨ ɟɝɨ ɪɚɡɛɢɜɚɸɬ ɬɨɱɤɚɦɢ xi ɧɚ n ɢɧɬɟɪɜɚɥɨɜ ɢ ɧɚ ɤɚɠɞɨɦ

ɩɪɢɦɟɧɹɸɬ ɦɟɬɨɞ ɩɪɹɦɨɭɝɨɥɶɧɢɤɨɜ Ⱦɥɹ ɩɟɪɜɨɝɨ ɢɧɬɟɪɜɚɥɚ ɩɪɢ ɛɥɢɠɟɧɧɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɢɧɬɟɝɪɚɥɚ ɪɚɜɧɨ f (x)(x1 x0 ) ɝɞɟ x >x0 , x1 @.

ȼ ɤɚɱɟɫɬɜɟ x ɨɛɵɱɧɨ ɩɪɢɦɟɧɹɸɬ

x0 — ɦɟɬɨɞ ɥɟɜɵɯ ɩɪɹɦɨɭɝɨɥɶɧɢɤɨɜ x1 — ɦɟɬɨɞ ɩɪɚɜɵɯ ɩɪɹɦɨɭɝɨɥɶɧɢɤɨɜ

ɇɚ > x1, x2 @ ɩɨɜɬɨɪɹɸɬ ɬɭ ɠɟ ɩɪɨɰɟɞɭɪɭ ɢ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬ ɫɭɦɦɢɪɭɸɬ:

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

Iɥ ɩ

h ¦ f (xi ) ,

Iɩ ɩ

h ¦ f (xi ) .

(4.2.1)

 

 

 

 

 

i

0

 

 

i

1

 

 

h ɪɚɜɧɚ

ɉɨɝɪɟɲɧɨɫɬɶ

ɦɟɬɨɞɚ

ɧɚ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ

ɞɥɢɧɨɣ

 

x h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R(h)

³ f (t)dt f (x)h ,

ɪɚɡɥɚɝɚɹ ɩɨɞɵɧɬɟɝɪɚɥɶɧɭɸ ɮɭɧɟɰɢɸ ɜ

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɪɹɞ Ɍɟɣɥɨɪɚ ɩɨɥɭɱɢɦ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x h

c

 

 

 

 

c

 

h2

 

R(h)

³ ( f (x)

f (x)(t x))dt f (x)h

f (x)

 

, T >x, x h@.

2

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

Ⱥɛɫɨɥɸɬɧɚɹ ɩɨɝɪɟɲɧɨɫɬɶ ɧɚ n ɢɧɬɟɪɜɚɥɚɯ ɫɭɦɦɢɪɭɟɬɫɹ ȼ ɪɟ

 

(b a)

 

 

 

(b a)2

 

 

 

 

ɡɭɥɶɬɚɬɟ ɭɱɢɬɵɜɚɹ ɱɬɨ h

 

ɩɨɥɭɱɢɦ

I Iɩɪ

d

 

M ,

 

 

 

n

 

 

 

2n

 

 

 

 

ɝɞɟ M1 max | f c(x) |.

Ɇɟɬɨɞ ɬɪɚɩɟɰɢɣ

ɇɚ ɱɚɫɬɢɱɧɨɦ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ ɮɭɧɤɰɢɹ ɡɚɦɟɧɹɟɬɫɹ ɥɢɧɟɣɧɨɣ ɬ ɟ

 

1

 

1

 

1

1

 

xi , xi 1

 

n=1. H0

³ (q 1)dq

, H1

³ qdq

ɇɚ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ

ɡɚ

2

2

 

0

 

 

0

 

 

 

ɦɟɧɹɹ f(x)

ɧɚ

P1(x) ɩɨɥɭɱɢɦ ɞɥɹ ɪɚɜɧɨɨɬɫɬɨɹɳɢɯ ɭɡɥɨɜ

I h( fi fi 1) / 2 .

Ɍɨ ɟɫɬɶ ɩɥɨɳɚɞɶ ɤɪɢɜɨɥɢɧɟɣɧɨɣ ɬɪɚɩɟɰɢɢ ɡɚ

ɦɟɧɟɧɚ ɩɥɨɳɚɞɶɸ ɩɪɹɦɨɭɝɨɥɶɧɨɣ ɬɪɚɩɟɰɢɢ.

ɋɭɦɦɢɪɭɹ ɩɨ ɜɫɟɦ ɢɧɬɟɪɜɚɥɚɦ ɩɪɢɯɨɞɢɦ ɤ ɜɵɪɚɠɟɧɢɸ

 

 

h n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iɬɪ

 

 

¦ ( fi

fi ) ɜ ɤɨɬɨɪɨɦ ɜɧɭɬɪɟɧɧɢɟ ɨɪɞɢɧɚɬɵ ɜɫɬɪɟɱɚɟɬɫɹ

 

 

 

 

2 i 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɞɜɚɠɞɵ Ɉɤɨɧɱɚɬɟɥɶɧɨ ɩɨɥɭɱɢɦ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iɬɪ (( f (a) f (b) / 2

¦

fi )h .

 

(4.3.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɇɟɠɞɭ ɦɟɬɨɞɨɦ ɬɪɚɩɟɰɢɣ ɢ ɦɟɬɨɞɨɦ ɩɪɹɦɨɭɝɨɥɶɧɢɤɨɜ ɫɭɳɟ

ɫɬɜɭɟɬ ɩɪɨɫɬɚɹ ɫɜɹɡɶ

 

Iɥ ɩ Iɩ ɩ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iɬɪ

 

.

 

 

 

 

(4.3.2)

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

ɉɨɝɪɟɲɧɨɫɬɶ ɦɟɬɨɞɚ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x h

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R ³

fdx

( f (x)

f (x h)) ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɪɚɡɥɚɝɚɹ ɮɭɧɤɰɢɢ ɜ ɪɹɞ Ɍɟɣɥɨɪɚ ɩɨɥɭɱɢɦ

 

 

 

 

 

 

 

 

R(h)

x h

 

c

 

1

f

cc

2

)dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

³ ( f (x) f (x)(t x)

2

(x)(t x)

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

h2

 

 

 

 

 

h3

 

 

 

 

 

( f (x) f (x) f c(x)h

 

f cc(x)) f cc(x)

 

 

.

 

 

 

2

2

12

ɉɨɝɪɟɲɧɨɫɬɶ ɧɚ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ ɢɧɬɟɝɪɢɪɨɜɚɧɢɹ ɟɫɬɶ ɫɭɦɦɚ ɩɨ ɝɪɟɲɧɨɫɬɢ ɧɚ ɤɚɠɞɨɦ ɱɚɫɬɢɱɧɨɦ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ ɜ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɩɨɥɭɱɢɦ

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

 

 

 

 

| I Iɬɪ

|d

(b a)3

M , M

max | f cc |. Ɉɱɟɜɢɞɧɨ ɱɬɨ ɦɟɬɨɞ ɬɪɚɩɟ

 

12n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɰɢɣ ɬɨɱɟɧ ɞɥɹ ɥɢɧɟɣɧɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɇɟɬɨɞ ɩɚɪɚɛɨɥ (ɦɟɬɨɞ ɋɢɦɩɫɨɧɚ

 

 

ɋɬɟɩɟɧɶ ɩɨɥɢɧɨɦɚ n ɪɚɜɧɚ ɞɜɭɦ

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɢɧɬɟɪɜɚɥ ɞɥɢ

ɧɨɣ 2h: >xi 1, xi 1 @ Ʉɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ Ʉɨɬɟɫɚ ɪɚɜɧɵ

 

 

 

1

2

 

 

 

1

 

1

2

2

 

 

H0

³ (q 1)(q 2)dq

, H1

³ q(q 2)dq

,

 

6

3

 

 

 

4

0

 

 

2

 

2

0

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

H2

³ (q 1)qdq

 

.

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

4

0

 

 

 

 

 

ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɚɹ ɮɨɪɦɭɥɚ ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ

x h

h

 

³ f (t)dt

( f (x h) 4 f (x) f (x h)) .

3

x h

 

Ⱦɥɹ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɹ ɦɟɬɨɞɚ ɩɚɪɚɛɨɥ ɧɚ >a , b@ ɟɝɨ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɪɚɡɛɢɬɶ ɧɚ 2n ɢɧɬɟɪɜɚɥɚ ɬ ɟ ɱɢɫɥɨ ɢɧɬɟɪɜɚɥɨɜ ɞɨɥɠɧɨ ɛɵɬɶ ɱɟɬ ɧɨ ɉɪɢ ɫɭɦɦɢɪɨɜɚɧɢɢ ɩɨ ɱɚɫɬɢɱɧɵɦ ɢɧɬɟɪɜɚɥɚɦ ɜɧɭɬɪɟɧɧɢɟ ɱɟɬ ɧɵɟ ɬɨɱɤɢ ɭɞɜɚɢɜɚɸɬɫɹ ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɨɤɨɧɱɚɬɟɥɶɧɚɹ ɮɨɪɦɭɥɚ ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ

 

 

2

 

 

 

 

 

n

 

n 1

 

 

 

 

I

ɩɚɪ

h(( f

 

f

n

) / 2 2

¦ f

i

¦

f

i

) ,

(4.4.1)

3

 

 

 

 

i 1

i 1

 

 

 

ɝɞɟ f0 f (a) , f2n

 

f (b) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɉɰɟɧɤɚ ɬɨɱɧɨɫɬɢ ɦɟɬɨɞɚ ɩɚɪɚɛɨɥ

 

 

 

 

 

 

R

xi³ 1 yf (t)dt

h

( f (x h) 4 f (x) f (x h)) ,

3

 

xi 1

 

 

 

 

ɢ ɪɚɡɥɚɝɚɹ ɮɭɧɤɰɢɢ ɜ ɪɹɞ Ɍɟɣɥɨɪɚ ɞɨ ɱɟɬɜɟɪɬɨɣ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ ɩɨ ɥɭɱɢɦ

Rh5 f IV (x). 90

ɉɨɝɪɟɲɧɨɫɬɶ R ɡɚɜɢɫɢɬ ɧɟ ɨɬ ɬɪɟɬɶɟɣ ɚ ɨɬ ɱɟɬɜɟɪɬɨɣ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ ɬ ɟ ɩɪɢɛɥɢɠɟɧɢɟ ɢɦɟɟɬ ɩɨɜɵɲɟɧɧɭɸ ɬɨɱɧɨɫɬɶ ɢ ɮɨɪɦɭɥɚ ɩɚɪɚɛɨɥ

29

ɜɟɪɧɚ ɞɥɹ ɩɨɥɢɧɨɦɨɜ ɬɪɟɬɶɟɣ ɫɬɟɩɟɧɢ Ɉɤɨɧɱɚɬɟɥɶɧɨ ɩɨɝɪɟɲ ɧɨɫɬɶ ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ

R

 

 

h5n

 

yIV (T)

 

d

(b a)5

M 4 , M 4

max yIV .

 

 

 

 

 

 

90

 

 

2880n4

 

 

 

 

 

 

 

>a,b@

 

 

 

 

 

 

ɇɚ ɩɪɚɤɬɢɤɟ ɞɨɫɬɢɠɟɧɢɟ ɡɚɞɚɧɧɨɣ ɬɨɱɧɨɫɬɢ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɩɭ ɬɟɦ ɫɪɚɜɧɟɧɢɹ ɡɧɚɱɟɧɢɣ ɢɧɬɟɝɪɚɥɚ ɪɚɫɫɱɢɬɚɧɧɵɯ ɞɥɹ ɬɟɤɭɳɟɝɨ ɢ ɭɞɜɨɟɧɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɪɚɡɛɢɟɧɢɣ ɢɧɬɟɪɜɚɥɚ

Ʉɜɚɞɪɚɬɭɪɧɵɟ ɮɨɪɦɭɥɵ Ƚɚɭɫɫɚ

ɉɪɟɞɜɚɪɢɬɟɥɶɧɨ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɪɚɫɫɦɨɬɪɟɬɶ ɫɜɨɣɫɬɜɚ ɩɨɥɢɧɨɦɨɜ

Ʌɟɠɚɧɞɪɚ P (x)

1

 

 

d n

 

(x2 1)n

ɩɨɥɢɧɨɦ ɫɬɟɩɟɧɢ n,

 

 

 

 

n

 

2n n!

 

d n x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

x > 1,1@. ɉɨɥɢɧɨɦɵ ɨɪɬɨɝɨɧɚɥɶɧɵ ɬ ɟ

Gn,m ,

³ Pn (x) Pm (x)dx

ɝɞɟ Gn, m — ɫɢɦɜɨɥ Ʉɪɨɧɟɤɟɪɚ

 

 

1

 

 

 

 

 

ɂɦɟɸɬ n ɤɨɪɧɟɣ ɧɚ > 1, 1@ Ⱦɥɹ ɥɸɛɨɝɨ ɩɨɥɢɧɨɦɚ Qk (x):

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

³ Pn (x) Qk (x) dx

0 ɟɫɥɢ k < n, ɬɚɤ ɤɚɤ ɩɨɥɢɧɨɦ ɫɬɟɩɟɧɢ k ɩɪɟɞ

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɫɬɚɜɢɦ ɜ ɜɢɞɟ ɥɢɧɟɣɧɨɣ ɤɨɦɛɢɧɚɰɢɢ ɩɨɥɢɧɨɦɨɜ Ʌɟɠɚɧɞɪɚ ɞɨ ɫɬɟ ɩɟɧɢ k ɜɤɥɸɱɢɬɟɥɶɧɨ

ɂɫɯɨɞɢɦ ɢɡ ɮɨɪɦɭɥɵ ɨɛɳɟɝɨ ɜɢɞɚ

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

³ f (t) dt

¦ Ai f (ti ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

i 1

[a,b]

 

 

 

Ⱦɥɹ

ɩɪɨɢɡɜɨɥɶɧɨɝɨ

ɨɬɪɟɡɤɚ

ɡɚɦɟɧɚ

ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɯ

x

 

a b

 

b a

t

 

ɩɟɪɟɜɨɞɢɬ ɟɝɨ ɜ ɨɬɪɟɡɨɤ [ 1, 1] ɢ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɚɹ

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɮɨɪɦɭɥɚ Ƚɚɭɫɫɚ ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

ªb a

n

A f

§ a b

 

b a

t

·º .

(4.5.1)

 

 

 

 

 

 

¦

 

 

 

 

g

 

«

 

¨

 

 

 

 

 

 

 

 

2

i 1

i

2

2

 

i ¸»

 

 

 

 

 

 

 

 

¬

 

©

 

¹¼

 

ɉɨɬɪɟɛɭɟɦ ɱɬɨɛɵ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɚɹ ɮɨɪɦɭɥɚ ɛɵɥɚ ɬɨɱɧɚ ɞɥɹ ɩɨ ɥɢɧɨɦɨɜ ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɨɣ ɫɬɟɩɟɧɢ 2 n 1 ɚ ɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ ɞɨɥɠɧɚ

 

 

 

 

 

 

 

30

ɛɵɬɶ

ɬɨɱɧɚ ɞɥɹ

t, …, t 2 n 1 ɋɢɫɬɟɦɚ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ

n

A tk

1 ( 1)

k

 

¦

 

ɧɟɥɢɧɟɣɧɚɹ

 

 

 

i 1

i

i

 

k 1

 

 

 

 

ɂɫɩɨɥɶɡɭɟɦ ɫɜɨɣɫɬɜɨ ɩɨɥɢɧɨɦɚ Ʌɟɠɚɧɞɪɚ

 

 

1

 

 

 

 

n

 

 

³ tk Pn (t) dt

¦ Ai tik Pn (ti ) 0 ɩɪɢ k = 0, 1, …, n – 1.

 

 

1

 

 

 

 

1

Ɋɚɜɟɧɫɬɜɨ ɢɧɬɟɝɪɚɥɚ ɧɭɥɸ ɜɨɡɦɨɠɧɨ ɟɫɥɢ ti — ɤɨɪɧɢ ɩɨɥɢ

ɧɨɦɚ Ʌɟɠɚɧɞɪɚ ɤɨɬɨɪɵɟ ɢɡɜɟɫɬɧɵ

ɉɨɥɭɱɟɧɧɵɟ ti ɩɨɞɫɬɚɜɥɹɸɬɫɹ ɜ ɩɟɪɜɵɟ n ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ ɫɢɫɬɟɦɵ

ɞɥɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɨɜ Ai :

 

 

 

A ti

A

ti

... A

ti

[1 ( 1)i ]

 

, 0 d i d n 1.

 

1 1

2

2

n

n

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɟɥɶ ɫɢɫɬɟɦɵ — ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɟɥɶ ȼɚɧɞɟɪɦɨɧɞɚ — ɧɟ ɪɚɜɟɧ 0, ɢ ɫɢɫɬɟɦɚ ɢɦɟɟɬ ɟɞɢɧɫɬɜɟɧɧɨɟ ɪɟɲɟɧɢɟ

Ɉɰɟɧɤɚ ɬɨɱɧɨɫɬɢ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɨɣ ɮɨɪɦɭɥɵ Ƚɚɭɫɫɚ ɩɪɨɜɨɞɢɬɫɹ ɩɨ ɮɨɪɦɭɥɟ

I

 

 

d

(b a)2n 1 (n!)4 M 2n

ɝɞɟ M 2n

max f (2n) .

Ig

 

 

 

 

 

 

 

(2n!)3 (2n 1)

>a,b@

 

 

 

Ɂɚɞɚɧɢɟ ɞɥɹ ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢɯ ɡɚɧɹɬɢɣ

ȼ ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɨɣ ɪɚɛɨɬɟ ɢɫɫɥɟɞɭɟɬɫɹ ɫɯɨɞɢɦɨɫɬɶ ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɦɟ ɬɨɞɨɜ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ n — ɱɢɫɥɚ ɬɨɱɟɤ ɪɚɡɛɢɟɧɢɹ

 

Ɋɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɟɬɫɹ

ɢɧɬɟɝɪɚɥ

 

ɜɢɞɚ

I

b

x L

dx

ɝɞɟ

 

 

³

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

(K L) / 2,

 

b K L ɡɧɚɱɟɧɢɹ

K,

L

a x2 x K

 

 

 

ɞɚɧɵ

 

ɜ ɬɚɛɥ

 

n

4, 6, 8 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɍɨɱɧɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɢɧɬɟɝɪɚɥɚ ɪɚɜɧɨ

 

 

 

 

 

 

ºb

 

 

 

 

ª

1 ln(x2

 

 

L 1

 

 

 

 

x

1

 

 

 

 

I

«

x K )

 

2

 

 

arctg

 

 

 

2

 

» .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«

2

 

 

 

K

1

 

 

 

 

K 1

»

 

 

 

 

¬

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

4

 

¼a