逼近论
用简单函数逼近复杂函数的数学分支
逼近论是研究通过简单函数(如多项式、三角多项式等)对复杂函数进行近似表示的数学分支。其理论构建始于18-19世纪欧拉拉普拉斯等人的早期探索。俄国数学家切比雪夫,奠定现代逼近论基础。外尔斯特拉斯定理则证明连续函数可用多项式一致逼近的存在性。
历史发展
。1885年外尔斯特拉斯证明:任意区间上的连续函数均可被多项式一致逼近,确立逼近存在性理论基础。
20世纪计算机技术的出现,推动逼近论从纯理论研究转向数值计算、工程优化等应用领域。1978年中国召开首次全国函数逼近论会议,聚焦线性逼近等基础理论。1990年代苏联学派在多元函数逼近方向取得突破。
理论基础
最佳逼近理论
给定函数空间F与简单函数类Φ,寻找φ∈Φ使得‖ƒ-φ‖达到极小,其中‖·‖为选定范数。切比雪夫提出的判定定理指出:当误差函数在区间内交替达到最大值+E和-E至少n+2次时,多项式为n次最佳逼近
逼近存在性定理
外尔斯特拉斯定理证明:对于闭区间[a,b]上的连续函数ƒ(x)及任意ε>0,存在多项式p(x)使得|ƒ(x)-p(x)|<ε在整个区间成立。这为函数逼近提供了普遍性保证。
应用领域
滤波器设计
通过不同类型函数逼近优化频响特性:
学术研究体系
1978年杭州会议标志中国系统开展函数逼近论研究。1987年《现代逼近论导引》整合Newton插值等经典方法与计算机代数新进展。苏联Nikol'skii学派在周期函数逼近方向提出创新性正逆定理。21世纪小波分析等新工具进一步拓展了逼近论的应用边界。
参考资料
数学年谱.kc.hzu.edu.cn.2024-08-10
最新修订时间:2025-10-08 19:35
目录
概述
历史发展
理论基础
参考资料