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Hallo Zusammen

Ich muss die Gewichte w0, w1, w2 Element von (-1,1) so bestimmen, dass die folgende Quadraturformel die Ordnung 4 besitzt und weiss einfach nicht wie ich das lösen soll.

Q(f) := w0*f(1/4) + w1*f(2/4) + w2*f(3/4)

Mir bereitet es Mühe mit diesen gegebenen Stützstellen zu rechnen, da das Skript kein passendes Beispiel liefert. Die Beispiele sind immer von 0 bis 1 mit äquidistanten Stützstellen. In diesem Fall fängt es bei 1/4 an und ich weiss dann nicht, wann ich die untere Grenze eines Integrals dann anpassen muss oder eben nicht.

 

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Welche Stützstellen du wählst, ist egal. Wenn die Grenzen nicht unter den Stützstellen sind, spricht man von einer offenen Quadratur, sonst von einer geschlossenen. Ich nehme mal an, dass du Ssandardgenäß über \([0,1]\) integrieren sollst.

Für die Gewichte gibt es die Formel \(\begin{align}\omega_i=\int_a^b\frac{(x-x_1)\cdots(x-x_{i-1})(x-x_{i+1})\cdots(x-x_n)}{(x_i-x_1)\cdots(x_i-x_n)}dx\end{align}\).

Für \(i=0\) ist zum Beispiel \(\begin{align}\omega_0=\int_0^1\frac{(x-\frac12)(x-\frac34)}{(\frac14-\frac12)(\frac14-\frac34)}dx=\frac23\end{align}\).

Im Allgemeinen haben Quadraturformeln nur die Ordnung der Anzahl ihrer Stützstellen. Da es sich hier aber um eine Newton-Cotes-Formel (die Stützstellen haben alle den gleichen Abstand und sind symmetrisch zur Intervallmitte) mit ungerader Anzahl von Stützstellen handelt, ist die Ordnung sogar eins höher, also 4, genau wie wir wollten.

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Hey sterecht. Vielen Dank für deine Antwort. Ich bin auf das selbe Resultat gekommen und wusste nicht, ob ich auf der richtigen Spur war oder nicht. Ich habe dann für w1 und w2 -1/3 und 2/3 erhalten. Stimmt das so auch? Hast du das eventuell auch durchgerechnet?   ─   froh_do 05.04.2020 um 01:03

Ja, das ist korrekt.   ─   sterecht 05.04.2020 um 11:02

Du bist super! Vielen lieben Dank auch.   ─   froh_do 05.04.2020 um 13:35

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