在这篇文章中,作者谢四清主要研究了在特定零点集上的插值问题,具体来说是研究了当n为奇数时,函数\(x_n(x) = (1-x^2)p_{n-1}(x)\)零点上的(0,1,3)插值的正则性以及收敛性。这里的\(p_{n-1}(x)\)指的是n-1次勒让德多项式。文章探讨的(0,1,3)插值是指在给定的节点组上寻找一个次数为\(n-3\)的多项式\(Q(x)\),使得该多项式及其一阶导数在这些节点上的值满足预先给定的值。对于插值问题的正则性,是指如果对于任意给定的值,上述插值问题都是唯一可解的,则称该插值是正则的;否则被称为奇异的。 文章首先回顾了插值问题的一般形式,即在节点组\(X = \{x_0, x_1, \ldots, x_{n-1}\}\)上,寻找一个多项式使其\(m_i\)阶导数在这些节点上取预设的值。接下来,文章中指出了在特定条件下,即n为奇数且节点是特定的\(x_n(x)\)的零点时,(0,1,3)插值问题的正则性。在此基础上,文章给出了正则性以及收敛性的证明,并提供了基多项式的显式表达式。在最后一节,作者对基多项式进行了估计,并由此推出了插值过程的一致收敛性。 在预备知识部分,文章讨论了n为奇数时的n-1次勒让德多项式\(P_{n-1}(x)\),它满足\(P_{n-1}(1)=1\)的条件,并定义了函数\(S(x)=\frac{x_n(x)}{x}\)。根据\(S(x)\)的性质,文章给出了相关的引理和估计,这些为解决特定的插值问题提供了理论基础。特别地,对于\(-1 \leq x \leq 1\)区间内的\(x\),文章给出了函数\(P_{n-1}(x)\)和\(S(x)\)的上界估计,这对于分析插值多项式以及证明其正则性和收敛性至关重要。 文章还提到了之前的研究,包括对(0,2),(0,1,3),(0,2,3),(0,1,2,4)等类型的插值的研究,以及在不同情况下对插值正则性的探讨。特别是当n为偶数时,(0,1,…,r-2,r)型的插值在之前的研究中被发现是正则的,而当n为奇数时则呈现出奇异的特性。而对于(0,1,…,r-3,r)和(0,1,…,r-3,r-1,r)型的插值,无论n是奇数还是偶数,其正则性都与n的奇偶性无关。 作者通过构造特定的多项式\(Q(x)\)并寻找其在给定零点上的值来解决插值问题,并通过理论分析证明了该插值问题的正则性。文章的贡献在于为这类插值问题提供了统一的处理方法,并在数学理论上对其进行了深入研究,为今后的相关研究奠定了基础。
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