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Talbot求积和有理逼近。 (英语) Zbl 1103.65030号

摘要:许多计算问题都可以借助于被积函数中包含(e^{z})的轮廓积分来解决:例如拉普拉斯逆变换、特殊函数、矩阵函数和算子、抛物型偏微分方程和反应扩散方程。这种积分的数值求积的一种方法是将梯形规则应用于由变量的适当变化定义的Hankel轮廓。最近导出了三类此类等高线的最佳参数:(a)抛物线、(b)双曲线和(c)余切等高线A.塔尔博特[J.Inst.Math.Appl.23,97–120(1979;Zbl 0406.65054号)]. 这些优化求积公式的收敛速度非常快:大致为(O(3^{-N}),其中(N)是样本点或函数求值的数量。
另一方面,通过使用不同的方法,可以以大约两倍于(O(9.28903^{-N})的速度收敛:(z-in(-infty,0]\)的(e^{z}\)的最佳上确范数有理逼近,遵循W.J.Cody和G.MeinardusR.S.瓦尔加[J.近似理论2,50–65(1969;Zbl 0187.11602号)]. (在自伴算子或实被积函数的情况下,所有这些速率都是加倍的。)研究表明,求积公式可以被解释为有理近似,有理近似可以被解释为求积公式,并根据这些联系讨论了不同方法的优缺点。通过Carathéodory-Fejér逼近方法,提供了计算Cody-Meinardus-Varga逼近的MATLAB函数。

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65天32分 数值求积和体积公式
41A55型 近似正交
41A20型 有理函数逼近
65兰特 积分变换的数值方法
44A10号 拉普拉斯变换
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