Моносплайн — вид сплайна , сконструированный из степенной функции ${\displaystyle x^{m}}$ и полиномиального сплайна степени ${\displaystyle m-1}$ , получивший распространение в задачах поиска наилучших квадратурных формул для дифференцируемых функций и ряде других приложений; считаются удобными для компьютерных реализаций .

Формально, для заданного целого числа ${\displaystyle m}$ , множества узлов ${\displaystyle \Delta =(x_{1}<x_{2}<\dots <x_{k})}$ и вектора гладкости ${\displaystyle {\mathfrak {M}}=(m_{1},\dots ,m_{k})}$ ( ${\displaystyle 1\leqslant m_{i}\leqslant m}$ для всех ${\displaystyle i=1,\dots ,k}$ ), класс моносплайнов степени ${\displaystyle m}$ определяется как :

${\displaystyle {\mathcal {MS}}(P_{m-1},{\mathfrak {M}},\Delta )=\left\{{\frac {x^{m}}{m!}}+s(x)\mid s\in {\mathcal {S}}(P_{m-1},{\mathfrak {M}},\Delta )\right\}}$ ,

где ${\displaystyle {\mathcal {S}}(P_{m-1},M,\Delta )}$ — класс полиномиальных сплайнов степени ${\displaystyle m-1}$ над множеством узлов ${\displaystyle \Delta }$ и вектором гладкости ${\displaystyle {\mathfrak {M}}}$ (что означает равенство в ${\displaystyle i}$ -м узле производных стыкующихся многочленов вплоть до ${\displaystyle m_{i}}$ -й степени включительно).

Многие свойства моносплайнов наследуются от полиномиальных сплайнов, в частности, для них имеет место следующий результат: если ${\displaystyle f}$ — моносплайн класса ${\displaystyle {\mathcal {MS}}(P_{m-1},{\mathfrak {M}},\Delta )}$ , то его правосторонняя производная ${\displaystyle f'_{+}}$ — моносплайн класса ${\displaystyle {\mathcal {MS}}(P_{m-2},{\mathfrak {M}}',\Delta )}$ , где ${\displaystyle {\mathfrak {M}}'=\{\min(m_{1},m-2),\dots ,\min(m_{k},m-2)\}}$ . Для переноса ряда свойств с полиномиальных сплайнов на моносплайны разработаны специальные техники, в частности, для определения кратности нулей .

Пространство моносплайнов ${\displaystyle {\mathcal {MS}}(P_{m-1},{\mathfrak {M}},\Delta )}$ выпукло , при этом не является линейным (в отличие от пространств полиномиальных сплайнов).

Примечания

Литература

• Larry L. Schumaker. Spline Functions: Basic Theory. — 3rd Edition. — N. Y. : Cambridge University Press , 2007. — 582 с. — (Cambridge Mathematica Library). — ISBN 978-0-521-70512-7 .
• Н. П. Корейчук, В. Ф. Бабенко, А. А. Лигун. Экстремальные свойства полиномов и сплайнов. — Киев: Наукова думка , 1992. — ISBN 5-12-002210-3 .
• Моносплайн — статья из Математической энциклопедии . Ю. Я. Субботин