* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
138
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ФУНКЦИИ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕННОГО
А это невозможно, так как вследствие равенства' старших коэф фициентов рассматриваемых многочленов уравнение (179) — степени ниже чем я. Мы пришли к противоречию; следовательно, сделанное нами допущение о существовании многочлена Р (х) было неверно. Доказанное свойство многочленов Чебышева формулируют обыкновенно так: из всех многочленов Р (х) степени п вида (176) наименее всех «отклоняется от нуля» в промежутке многочлен 1 Чебышева ус-{Т (х). При этом под «отклонением от-нуля» неко торого многочлена Р(х) в данном промежутке а^х^Ь следует понимать наибольшее значение | Р ( д : ) | в этом промежутке, иначе говоря, — наибольшую (по абсолютной величине) из ординат соот ветствующего графика. Это свойство оказалось отправным пунктом созданной П. Л. Чебышевым (в середине прошлого столетия) теории наилучшего при ближения функций.
п п п
Не останавливаясь подробнее на многочленах Чебышева второго рода (см. § 28, (131)) , , sinnx sin п arccos х Uп у(х) = — = — .
r v n
'
Sinx
у\ _а '
х
исследование которых также может быть проведено элементарным методом ), рассмотрим еще подобный же пример д р о б н о й рациональной функции, исследование которой сводится к исследованию дробной тригонометрической функции. Функция, о которой идет речь, имеет вид У = Рп (х) = tg (п arctg х) *). (180) Что эта функция — рациональная, устанавливается методом полной матема тической индукции. Пусть R (х) — рациональная. Тогда Pn+i (х) = tg [(« + 1) arctg х] = tg (п arctg х + arctg х) = tg (п arctg х ) + t g (erctg х) _ R (х) + х 1 — tg (п arctg х) • tg (arctg х) 1 — R (х) • х
n n 9 n
1
откуда видно, что функция R +i(x) — также рациональная. Но /? (x) = = tg (arctg х) = х—функция рациональная; значит, и все функции R (x) — рациональные. Например: п / ч 2х . . Зх—х , 4(х — х )
n t n в 8 п п ч
*) Максимумы и минимумы многочлена U (x) лежат уже не. на гори зонтальных прямых у = ± 1, а на кривых _ 1
n
*) Выбор значения арктангенса безразличен, так как функция tgnx не изменяется при замене х на х-\-к. Поэтому можно считать, что выби раются «главные значения» арктангенса.