主要内容

chebyshevU

第二种的Chebyshev多项式

描述

例子

Chebyshevu(N.X的)代表了N.学士第二类切比雪夫多项式当时X

例子

第一个第五个乳酪鹰的第二种多项式

找到该变量的第二类的前五个Chebyshev多项式X

syms x chebyshevU([0,1,2,3,4], x])
ans = [1,2 * x,4 * x ^ 2  -  1,8 * x ^ 3  -  4 * x,16 * x ^ 4  -  12 * x ^ 2 + 1]

Chebyshev用于数字和符号参数的多项式

根据它的论点,chebyshevU返回浮点或精确的符号结果。

在这些点处找到第五级Chebyshev多项式的价值。因为这些数字不是象征性对象,chebyshevU返回浮点结果。

Chebyshevu(5,[1/6,1 / 3,1 / 2,2 / 3,4 / 5])
ANS = 0.8560 0.9465 0.0000 -1.2675 -1.0982

找到第二种类型的第五级Chebyshev多项式的值,用于转换为符号对象的相同号。对于符号数字,chebyshevU返回准确的符号结果。

Chebyshevu(5,Sym([1/6,1 / 4,1 / 3,1 / 2,2 / 3,4 / 5]))
ANS = [208/243,33 / 32,230 / 243,0,-308 / 243,-3432/3125]

用浮点数评估Chebyshev多项式

直接呼唤Chebyshev多项式的浮点评价chebyshevU是数值稳定的。然而,首先使用符号变量计算多项式,然后将可变精度值替换为此表达式可以是数字不稳定的。

求第二类500度切比雪夫多项式在1/3VPA(1/3)。浮点评估在数值上稳定。

Chebyshevu(500,1 / 3)Chebyshevu(500,VPA(1/3))
Ans = 0.8680 Ans = 0.86797529488884242798157148968078

现在,找到符号多项式U500 = Chebyshevu(500,x),替代品x = vpa (1/3)结果。这种方法是数字不稳定的。

syms x u500 = chebyshevu(500,x);子(U500,X,VPA(1/3))
ans = 63080680195950160912110845952.0

通过使用近似多项式系数vpa.,然后替代x = sym(1/3)结果。这种方法也在数值上不稳定。

子(VPA(U500),x,sym(1/3))
ans = -1878009301399851172833981612544.0

绘制第二类切比雪夫多项式

绘制第二类的前五个Chebyshev多项式。

纽带Xyfplot(Chebyshevu(0:4,x))轴([ -  1.5 1.5 -2 2])网格ylabel ('u_n(x)') 传奇('u_0(x)''u_1(x)'“U_2 (x)”'U_3(x)''u_4(x)'“位置”'最好的')标题('Chebyshev第二种多项式'的)

图包含一个坐标轴对象。第二类契比雪夫多项式的坐标轴对象包含5个函数线类型的对象。这些对象代表U_0 (x) U_1 (x) U_2 (x) U_3 (x) U_4 (x)。

输入参数

全部收缩

多项式的程度,指定为非负整数,符号变量,表达或函数,或作为数字,符号编号,变量,表达式或函数的矢量或矩阵。

评估点,指定为数字,符号编号,变量,表达式或函数,或作为数字,符号编号,变量,表达式或函数的矢量或矩阵。

更多关于

全部收缩

第二种的Chebyshev多项式

  • 第二类切比雪夫多项式定义如下:

    N. X 的) = N. + 1 的) 一个 因为 X 的) 的) 一个 因为 X 的) 的)

    这些多项式满足递归公式

    0. X 的) = 1 1 X 的) = 2 X N. X 的) = 2 X N. - 1 X 的) - N. - 2 X 的)

  • 第二类切比雪夫多项式在区间上正交-1≤X≤1关于重量函数 W. X 的) = 1 - X 2

    - 1 1 N. X 的) M. X 的) 1 - X 2 D. X = { 0. 如果 N. M. π 2 如果 N. = M.

  • 第二类切比雪夫多项式是雅可比多项式的一种特殊情况

    N. X 的) = 2 2 N. N. N. + 1 的) 2 N. + 1 的) P. N. 1 2 1 2 X 的)

    和Gegenbauer多项式

    N. X 的) = G N. 1 X 的)

提示

  • chebyshevU返回不是符号对象的数值参数的浮点结果。

  • chebyshevU对非标量输入按元素执行操作。

  • 至少一个输入参数必须是标量,或者两个参数必须是相同大小的向量或矩阵。如果一个输入参数是标量,另一个输入参数是向量或矩阵,那么chebyshevU将标量展开为与另一个参数相同大小的向量或矩阵,且所有元素都等于该标量。

参考文献

[1] Hochstrasser,U.W.“正交多项式”。数学函数与公式,图形和数学表手册。(M. Abramowitz和I. A. Stegun主编)。纽约:多佛,1972年。

科尔,霍华德·S·和康纳·麦肯齐。Jacobi、Gegenbauer、Chebyshev和Legendre多项式的生成函数的推广和特化古典分析杂志,没有。1(2013): 17-33。https://doi.org/10.7153/jca-03-02。

介绍了R2014b