Эта публикация цитируется в
2 статьях
Discrete mathematics in relation to computer science
Геометрические оценки при интерполяции на $n$-мерном шаре
М. В. Невский Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова,
ул. Советская, 14, г. Ярославль, 150003 Россия
Аннотация:
Пусть
$n\in {\mathbb N}$,
$B_n$ — евклидов единичный шар в
${\mathbb R}^n$,
задаваемый неравенством
$\|x\|\leq 1$, $\|x\|:=\left(\sum\limits_{i=1}^n x_i^2\right)^{\frac{1}{2}}$.
Под
$C(B_n)$ мы понимаем пространство непрерывных функций
$f:B_n\to{\mathbb R}$ с нормой
$\|f\|_{C(B_n)}:=\max\limits_{x\in B_n}|f(x)|$, под
$\Pi_1\left({\mathbb R}^n\right)$ — совокупность многочленов от
$n$
переменных степени
$\leq 1$,
т. е.
линейных функций на
${\mathbb R}^n$.
Пусть
$x^{(1)}, \ldots, x^{(n+1)}$ — вершины
$n$-мерного невырожденного симплекса
$S\subset B_n$.
Интерполяционный проектор
$P:C(B_n)\to \Pi_1({\mathbb R}^n)$, соответствующий симплексу
$S$,
определяется равенствами
$Pf\left(x^{(j)}\right)=
f\left(x^{(j)}\right).$ Через
$\|P\|_{B_n}$ обозначим норму
$P$ как оператора
из
$C(B_n)$ в
$C(B_n)$.
Определим
$\theta_n(B_n)$ как минимальную величину
$\|P\|_{B_n}$ при условии
$x^{(j)}\in B_n$.
Описывается подход,
при котором норму
проектора удаётся оценить снизу через
объём симплекса. Пусть
$\chi_n(t):=\frac{1}{2^nn!}\left[ (t^2-1)^n \right] ^{(n)}$ —
стандартизованный многочлен Лежандра степени
$n$.
В статье доказывается неравенство
$
\|P\|_{B_n}
\geq
\chi_n^{-1}
\left(\frac{\mathrm{vol}(B_n)}{\mathrm{vol}(S)}\right).$
Из этой оценки выводится
эквивалентность
$\theta_n(B_n)$ $\asymp$ $\sqrt{n}$.
Даются оценки констант из неравенств отмеченного вида, а также
сравнение с аналогичными соотношениями для линейной интерполяции на единичном
$n$-мерном кубе
$[0,1]^n$. Полученные результаты могут иметь приложения в полиномиальной интерполяции и
вычислительной геометрии.
Ключевые слова:
симплекс, шар, объём, линейная интерполяция, проектор, норма, оценка.
УДК:
514.17+
517.51+
519.6 Поступила в редакцию: 25.01.2019
Исправленный вариант: 09.06.2019
Принята в печать: 17.06.2019
DOI:
10.18255/1818-1015-441-449