Abstract

Suppose \(n\in {\mathbb N}\). Let \(B_n\) be a Euclidean unit ball in \({\mathbb R}^n\) given by the inequality \(\|x\|\leq 1\), \(\|x\|:=\left(\sum\limits_{i=1}^n x_i^2\right)^{\frac{1}{2}}\). By \(C(B_n)\) we mean a set of continuous functions \(f:B_n\to{\mathbb R}\) with the norm \(\|f\|_{C(B_n)}:=\max\limits_{x\in B_n}|f(x)|\). The symbol \(\Pi_1\left({\mathbb R}^n\right)\) denotes a set of polynomials in \(n\) variables of degree \(\leq 1\), i.e. linear functions upon \({\mathbb R}^n\). Assume that \(x^{(1)}, \ldots, x^{(n+1)}\) are vertices of an \(n\)-dimensional nondegenerate simplex \(S\subset B_n\). The interpolation projector \(P:C(B_n)\to \Pi_1({\mathbb R}^n)\) corresponding to \(S\) is defined by the equalities \(Pf\left(x^{(j)}\right)=f\left(x^{(j)}\right).\) Denote by \(\|P\|_{B_n}\) the norm of \(P\) as an operator from \(C(B_n)\) on to \(C(B_n)\). Let us define \(\theta_n(B_n)\) as the minimal value of \(\|P\|_{B_n}\) under the condition \(x^{(j)}\in B_n\). We describe the approach in which the norm of the projector can be estimated from the bottom through the volume of the simplex. Let \(\chi_n(t):=\frac{1}{2^nn!}\left[ (t^2-1)^n \right] ^{(n)}\) be the standardized Legendre polynomial of degree \(n\). We prove that \(\|P\|_{B_n}\geq\chi_n^{-1}\left(\frac{vol(B_n)}{vol(S)}\right).\) From this, we obtain the equivalence \(\theta_n(B_n)\) \(\asymp\) \(\sqrt{n}\). Also we estimate the constants from such inequalities and give the comparison with the similar relations for linear interpolation upon the \(n\)-dimensional unit cube. These results have applications in polynomial interpolation and computational geometry.

Highlights

  • n ∈ N. Let Bn be a Euclidean unit ball in Rn given by the inequality

  • we mean a set of continuous functions

  • V., "Geometric Estimates in Interpolation on an n-Dimensional Ball", Modeling and Analysis of Information Systems, 26:3 (2019), 441–449

Read more

Summary

Стандартизованным многочленом Лежандра степени n называется функция

Многочлены Лежандра ортогональны на [−1, 1] с весом w(t) = 1. Появление многочленов Лежандра в круге наших вопросов связано с их следующим свойством. (доказательство приводится и в [1]). C помощью этого равенства удалось получить нижние оценки для норм проекторов при линейной интерполяции на единичном кубе Qn. Справедливы соотношения θn(Qn) ≥ χ−n 1. Здесь νn максимальный объём симплекса, содержащегося в кубе Qn, hn величина максимального определителя порядка n, состоящего из 0 и 1. Послед√няя оценка ряд более оказалась обозримых неравенств, например, точной по порядку n, что привело к соотношению θn(Qn) n. Через σn обозначим объём правильного симплекса, вписанного в Bn. Теорема 1. Для любого интерполяционного проектора P : C(Bn) → Π1(Rn), соответствующего симплекса S ⊂ Bn и матрицы узлов A справедливы соотношения. Правильный симплекс, вписанный в шар, имеет максимальный объём из всех симплексов, содержащихся в этом шаре

Для каждого i
Так как

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.