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多边形和的Euler-Maclaruin公式。 (英语) Zbl 1486.42007号

对于光滑函数\(g\)在\(\mathbb{R}\)和整数\(w\)上的经典欧拉-麦克劳林求和公式为\[\压裂{1}{N}\左(压裂{g(a)}{2}+\sum_{N=Na+1}^{Nb-1}g \左(frac nN\右)+frac{g(b)}{2}\右)=\]
\[=\int_a^bg(x)dx+\sum_{j=0}^wN^{-j-1}b_{j+1}(0)(g^{(j)}(b)-g^{(j){(a))+\]
\[+(-1)^{w}N^{-w-1}\int_a^b b_{w+1}(Nx-[Nx])g^{(w+1)}(x)dx,\]其中\(B_j\)是\([0,1]\)上的伯努利多项式。
对于顶点位于(mathbb{Z}^2)中的开放多边形(P),此公式的一个已知二维类比是\[\P}g\ left(\ frac nN\ right)=\int_P g(x)dx+\sum_{j=1}^w\ frac{\gamma(j)}{N^j}+\ frac}R(w,N)}{N^{w+1}},\ tag{\(\ast\)}中的压裂1{N^{N/N\]其中,\(\gamma(j)\)是一些取决于光滑函数\(g)的常数,余数\(R)均匀地限定在\(N)中。
正在审查的论文建立了以下版本的二维公式\[\P}g中的frac 1{N^{2}}\sum_{N/N(左)\omega_P(右)=int_P g(x)dx+sum_{j=1}^w\frac{delta(j)}{N^2j}}+\frac{R(w,N)}{N2w+2}},\tag{\(ast\ast\)}\]其中,\(delta(j)\)是取决于光滑函数\(g)的一些常数,\(R)统一限定在\(N)中,并且\[omega_P(x)=\lim_{\epsilon\ to 0+}\frac{|P\cap B(x;epsilon)|}{|B gue集合的度量)。
公式(\(\ast\))和(\(\ ast\ ast))均可用于使用离散和近似计算\(\int_P g(x)dx\)。然而,为了更好地捕捉(P)的几何和度量属性,公式((ast))提供了阶的近似(O(frac1{N^2})),而(ast。

MSC公司:

42B05型 傅里叶级数和多变量系数
41A55型 近似正交
65B15号机组 数值分析中的Euler-Maclaruin公式
11公里38 分布不规则、差异
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