المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية


Radau Quadrature  
  
686   04:32 مساءً   date: 7-12-2021
Author : Abramowitz, M. and Stegun, I. A.
Book or Source : Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover,
Page and Part : ...


Read More
Date: 8-12-2021 377
Date: 5-12-2021 543
Date: 9-12-2021 532

Radau Quadrature

A Gaussian quadrature-like formula for numerical estimation of integrals. It requires m+1 points and fits all polynomials to degree 2m, so it effectively fits exactly all polynomials of degree 2m-1. It uses a weighting function W(x)=1 in which the endpoint -1 in the interval [-1,1] is included in a total of n abscissas, giving r=n-1 free abscissas. The general formula is

 int_(-1)^1f(x)dx=w_1f(-1)+sum_(i=2)^nw_if(x_i).

(1)

The free abscissas x_i for i=2, ..., n are the roots of the polynomial

 (P_(n-1)(x)+P_n(x))/(1+x),

(2)

where P(x) is a Legendre polynomial. The weights of the free abscissas are

w_i = (1-x_i)/(n^2[P_(n-1)(x_i)]^2)

(3)

=

(4)

and of the endpoint

 w_1=2/(n^2).

(5)

The error term is given by

 E=(2^(2n-1)n[(n-1)!]^4)/([(2n-1)!]^3)f^((2n-1))(xi),

(6)

for xi in (-1,1).

n x_i w_i
2 -1 0.5
  0.333333 1.5
3 -1 0.222222
  -0.289898 1.02497
  0.689898 0.752806
4 -1 0.125
  -0.575319 0.657689
  0.181066 0.776387
  0.822824 0.440924
5 -1 0.08
  -0.72048 0.446208
  -0.167181 0.623653
  0.446314 0.562712
  0.885792 0.287427

The abscissas and weights can be computed analytically for small n.

n x_i w_i
2 -1 1/2
  1/3 3/2
3 -1 2/9
  1/5(1-sqrt(6)) 1/(18)(16+sqrt(6))
  1/5(1+sqrt(6)) 1/(18)(16-sqrt(6))

REFERENCES:

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, p. 888, 1972.

Chandrasekhar, S. Radiative Transfer. New York: Dover, p. 61, 1960.

Hildebrand, F. B. Introduction to Numerical Analysis. New York: McGraw-Hill, pp. 338-343, 1956.

Ueberhuber, C. W. Numerical Computation 2: Methods, Software, and Analysis. Berlin: Springer-Verlag, p. 105, 1997.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.