Алгебраическая запись полиномов Бернштейна на симметричном отрезке и связанные с ней комбинаторные соотношения

Автор: Петросова Маргарита Арсеновна, Тихонов Иван Владимирович, Шерстюков Владимир Борисович

Журнал: Владикавказский математический журнал @vmj-ru

Статья в выпуске: 3 т.21, 2019 года.

Бесплатный доступ

Ставится вопрос о явной алгебраической записи полиномов Бернштейна по степеням независимой переменной. Кратко обсуждается общая постановка задачи на произвольном отрезке [a,b]. Для полноты картины напоминаются формулы Вигерта, действующие для коэффициентов полиномов Бернштейна на стандартном отрезке [0,1]. В центре внимания сейчас другой случай - симметричного отрезка [-1,1], что представляет несомненный интерес для теории аппроксимации. В работе найдены выражения, регулирующие образование коэффициентов полиномов Бернштейна на [-1,1]. Для интерпретации ответа потребовалось ввести новые числовые объекты - специальные "трапеции Паскаля". Они строятся аналогично классическому треугольнику по своим "начальным" и "краевым" условиям. С трапециями Паскаля связаны разнообразные соотношения, во многом обобщающие привычные комбинаторные тождества. В работе проведено систематическое исследование подобных свойств; составлена сводка основных формул. Полученные результаты находят применение при изучении поведения коэффициентов полиномов Бернштейна на [-1,1]. Так, например, оказывается, что есть универсальная связь двух коэффициентов a2m,m(f) и am,m(f), действующая при всех m∈N для любой функции f∈C[-1,1]. В итоге установлено существенное отличие картины на [-1,1] от случая стандартного отрезка [0,1]. Намечен ряд перспективных тем для дальнейших исследований, часть из которых активно проводится в последнее время.

Еще

Полиномы бернштейна, симметричный отрезок, трапеции паскаля, комбинаторные соотношения

Короткий адрес: https://sciup.org/143168808

IDR: 143168808   |   DOI: 10.23671/VNC.2019.3.36462

Список литературы Алгебраическая запись полиномов Бернштейна на симметричном отрезке и связанные с ней комбинаторные соотношения

  • Lorentz G. G. Bernstein Polynomials. Toronto: Univ. of Toronto Press, 1953. x+130 p.
  • Виденский В. С. Многочлены Бернштейна. Учебное пособие к спецкурсу. Л.: ЛГПИ им. А. И. Герцена, 1990. 64 c.
  • Натансон И. П. Конструктивная теория функций. М.-Л: ГИТТЛ, 1949. 688 c.
  • Коровкин П. П. Линейные операторы и теория приближений. М.: ГИФМЛ, 1959. 212 c.
  • Davis P. J. Interpolation and Approximation. N.Y.: Dover, 1975. xvi+394 p.
  • DeVore R. A., Lorentz G. G. Constructive Approximation. Berlin-Heidelberg-N.Y.: Springer-Verlag, 1993. x+450 p.
  • Phillips G. M. Interpolation and Approximation by Polynomials. N.Y.-Berlin-Heidelberg: Springer, 2003. xiv+312 p.
  • Тихонов И. В., Шерстюков В. Б., Петросова М. А. Полиномы Бернштейна: старое и новое // Мат. форум. Т. 8. Ч. 1. Исследования по математическому анализу. Владикавказ: ЮМИ ВНЦ РАН и РСО-А, 2014. С. 126-175. (Итоги науки. Юг России).
  • Тихонов И. В., Шерстюков В. Б., Петросова М. А. Правило склеивания для полиномов Бернштейна на симметричном отрезке // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Математика. Механика. Информатика. 2015. Т. 15, вып. 3. С. 288-300.
  • DOI: 10.18500/1816-9791-2015-15-3-288-300
  • Wigert S. Reflexions sur le polynome d'approximation ∑nν=0(n/ν)φ(ν/n)xν(1-x)n-ν // Arkiv for Matematik, Astronomi och Fysik. 1927. Bd. 20, Hafte 2. S. 1-15.
  • Дзядык В. К. Введение в теорию равномерного приближения функций полиномами. М.: Наука, 1977. 512 c.
  • Грэхем Р., Кнут Д., Паташник О. Конкретная математика. Основание информатики. М.: Мир, 1998. 704 c.
  • Тихонов И. В., Шерстюков В. Б. О поведении коэффициентов полиномов Бернштейна при алгебраической записи на стандартном отрезке // Материалы науч. конф. Герценовские чтения-2015. Некоторые актуальные проблемы современной математики и мат. образования. СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2015. С. 115-121.
  • Тихонов И. В., Шерстюков В. Б., Петросова М. А. Явные выражения для коэффициентов полиномов Бернштейна при алгебраической записи на симметричном отрезке // Материалы науч. конф. Герценовские чтения-2015. Некоторые актуальные проблемы современной математики и мат. образования. СПб.: изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2015. С. 121-124.
  • Петросова М. А., Тихонов И. В., Шерстюков В. Б. Случай симметричного отрезка в теории классических полиномов Бернштейна // Системы компьютерной математики и их приложения. Вып. 15. Материалы XV Междунар. науч. конф. Смоленск: СмолГУ, 2014. С. 184-186.
  • Петросова М. А., Тихонов И. В., Шерстюков В. Б. Комбинаторные соотношения, связанные с полиномами Бернштейна на симметричном отрезке // Системы компьютерной математики и их приложения. Вып. 17. Материалы XVII Междунар. науч. конф. Смоленск: СмолГУ, 2016. С. 177-182.
  • Stafney J. D. A permissible restriction on the coefficients in uniform polynomial approximation to C[0,1] // Duke Math. J. 1967. Vol. 34, № 3. P. 393-396.
  • Roulier J. A. Permissible bounds on the coefficients of approximating polynomials // J. Approx. Theory. 1970. Vol. 3, № 2. P. 117-122.
  • Гурарий В. И., Мелетиди М. А. Об оценках коэффициентов полиномов, аппроксимирующих непрерывные функции // Функциональный анализ и его прил. 1971. Т. 5, вып. 1. С. 73-75.
  • Norlund N. E. Vorlesungen uber Differenzenrechnung. Berlin: Springer Verlag, 1924. ix+551 p.
  • Тихонов И. В., Шерстюков В. Б., Петросова М. А. Новые исследования, связанные с алгебраической записью полиномов Бернштейна на симметричном отрезке // Системы компьютерной математики и их приложения. Вып. 19. Материалы XIX Междунар. науч. конф. Смоленск: СмолГУ, 2018. С. 336-347.
  • Feinsilver P., Kocik J. Krawtchouk polynomials and Krawtchouk matrices // Recent Advances in Applied Probability / Eds.: Baeza-Yates R., Glaz J., Gzyl H., Husler J., Palacios J. L. Boston, MA: Springer, 2005. P. 115-141.
  • Ивченко Г. И., Медведев Ю. И., Миронова В. А. Анализ спектра случайных симметрических булевых матриц // Матем. вопр. криптогр. 2013. Т. 4, вып. 1. С. 59-76.
  • DOI: 10.4213/mvk73
  • Ивченко Г. И., Медведев Ю. И., Миронова В. А. Многочлены Кравчука и их применения в задачах криптографии и теории кодирования // Матем. вопр. криптогр. 2015. Т. 6, вып. 1. С. 33-56.
  • DOI: 10.4213/mvk150
Еще
Статья научная