تاريخ الرياضيات
الاعداد و نظريتها
تاريخ التحليل
تار يخ الجبر
الهندسة و التبلوجي
الرياضيات في الحضارات المختلفة
العربية
اليونانية
البابلية
الصينية
المايا
المصرية
الهندية
الرياضيات المتقطعة
المنطق
اسس الرياضيات
فلسفة الرياضيات
مواضيع عامة في المنطق
الجبر
الجبر الخطي
الجبر المجرد
الجبر البولياني
مواضيع عامة في الجبر
الضبابية
نظرية المجموعات
نظرية الزمر
نظرية الحلقات والحقول
نظرية الاعداد
نظرية الفئات
حساب المتجهات
المتتاليات-المتسلسلات
المصفوفات و نظريتها
المثلثات
الهندسة
الهندسة المستوية
الهندسة غير المستوية
مواضيع عامة في الهندسة
التفاضل و التكامل
المعادلات التفاضلية و التكاملية
معادلات تفاضلية
معادلات تكاملية
مواضيع عامة في المعادلات
التحليل
التحليل العددي
التحليل العقدي
التحليل الدالي
مواضيع عامة في التحليل
التحليل الحقيقي
التبلوجيا
نظرية الالعاب
الاحتمالات و الاحصاء
نظرية التحكم
بحوث العمليات
نظرية الكم
الشفرات
الرياضيات التطبيقية
نظريات ومبرهنات
علماء الرياضيات
500AD
500-1499
1000to1499
1500to1599
1600to1649
1650to1699
1700to1749
1750to1779
1780to1799
1800to1819
1820to1829
1830to1839
1840to1849
1850to1859
1860to1864
1865to1869
1870to1874
1875to1879
1880to1884
1885to1889
1890to1894
1895to1899
1900to1904
1905to1909
1910to1914
1915to1919
1920to1924
1925to1929
1930to1939
1940to the present
علماء الرياضيات
الرياضيات في العلوم الاخرى
بحوث و اطاريح جامعية
هل تعلم
طرائق التدريس
الرياضيات العامة
نظرية البيان
Legendre-Gauss Quadrature
المؤلف: Abbott, P
المصدر: "Tricks of the Trade: Legendre-Gauss Quadrature." Mathematica J. 9
الجزء والصفحة: ...
5-12-2021
640
Legendre-Gauss quadrature is a numerical integration method also called "the" Gaussian quadrature or Legendre quadrature. A Gaussian quadrature over the interval with weighting function . The abscissas for quadrature order are given by the roots of the Legendre polynomials , which occur symmetrically about 0. The weights are
(1) |
|||
(2) |
where is the coefficient of in . For Legendre polynomials,
(3) |
(Hildebrand 1956, p. 323), so
(4) |
|||
(5) |
Additionally,
(6) |
|||
(7) |
(Hildebrand 1956, p. 324), so
(8) |
|||
(9) |
Using the recurrence relation
(10) |
|||
(11) |
(correcting Hildebrand 1956, p. 324) gives
(12) |
|||
(13) |
(Hildebrand 1956, p. 324).
The weights satisfy
(14) |
which follows from the identity
(15) |
The error term is
(16) |
Beyer (1987) gives a table of abscissas and weights up to , and Chandrasekhar (1960) up to for even.
2 | 1.000000 | |
3 | 0 | 0.888889 |
0.555556 | ||
4 | 0.652145 | |
0.347855 | ||
5 | 0 | 0.568889 |
0.478629 | ||
0.236927 |
The exact abscissas are given in the table below.
2 | 1 | |
3 | 0 | |
4 | ||
5 | 0 | |
The abscissas for order quadrature are roots of the Legendre polynomial , meaning they are algebraic numbers of degrees 1, 2, 2, 4, 4, 6, 6, 8, 8, 10, 10, 12, ..., which is equal to for (OEIS A052928).
Similarly, the weights for order quadrature can be expressed as the roots of polynomials of degree 1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, ..., which is equal to for (OEIS A008619). The triangle of polynomials whose roots determine the weights is
(17) |
|
(18) |
|
(19) |
|
(20) |
|
(21) |
|
(22) |
|
(23) |
|
(24) |
REFERENCES:
Abbott, P. "Tricks of the Trade: Legendre-Gauss Quadrature." Mathematica J. 9, 689-691, 2005.
Beyer, W. H. CRC Standard Mathematical Tables, 28th ed. Boca Raton, FL: CRC Press, pp. 462-463, 1987.
Chandrasekhar, S. Radiative Transfer. New York: Dover, pp. 56-62, 1960.
Hildebrand, F. B. Introduction to Numerical Analysis. New York: McGraw-Hill, pp. 323-325, 1956.
Sloane, N. J. A. Sequences A008619, A052928, and A112734 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."