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Dimension Splineraum

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angewandte lineare Algebra

Tags: Angewandte Lineare Algebra, Numerik, Sonstig, Splines

 
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Chy23

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23:29 Uhr, 28.01.2024

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Hallo liebes Matheforum,

Ich komme gerade mit folgendem nicht weiter:

Ich versuche zu verstehen warum die Dimension eines Splineraums dim(SΔ,k)=n+k wenn Δ eine Zerlegung in n Teilintervalle von [a,b] ist.

Bei linearen Splines SΔ,1 ist das einfach zu verstehen. Ich habe n Intervalle, in jedem Intervall habe ich 2 Freiheitsgrade (deg(f)=1 oder deg(f)=0), also 2⋅n Freiheitsgrade. An jedem der "inneren" Knoten verliere ich einen Freiheitsgrad daran das die Punkt mit dem vorheringen übereinstimmen müssen. Das sind (da wir ja n+1 Knoten haben) n+1-2=n-1 Freiheitsgrade. Insgesamt haben wir dann 2⋅n-(n-1)=n+1 Freiheitsgrade.

Wenn ich aber genauso bei kubischen Splines vorgehe, dann komme ich aber nicht auf n+3.
Ich habe in dem Fall (wie oben) 4⋅n Freiheitsgrade. Aber ich verliere doch an jedem inneren Knoten doch nur 2 Freiheitsgrade, daran das die Position und die ersten Ableitungen übereinstimmen müssen. Ich müsste aber 3 verlieren damit ich auf n+3 komme, und ich komme nicht darauf was fehlt.

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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pwmeyer

pwmeyer aktiv_icon

09:14 Uhr, 29.01.2024

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Hallo,

bei einem kubischen spline müssen doch auch die 2. Ableitungen stetig sein - oder ?

Gruß pwm
Chy23

Chy23 aktiv_icon

11:07 Uhr, 29.01.2024

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Genau darüber bin ich miir nicht sicher. Es würde aber schon Sinn ergeben wenn die zweiten Ableitungen an den inneren Knoten übereinstimmen würden um einen glatten Übergang zu haben.
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pwmeyer

pwmeyer aktiv_icon

17:41 Uhr, 29.01.2024

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"Genau darüber bin ich miir nicht sicher. "

das kannst Du doch einfach der Definition entnehmen.
Chy23

Chy23 aktiv_icon

17:55 Uhr, 29.01.2024

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Ach so. Das ist klar. Die Funktionen müssen in C2 sein. Ich meinte aber eigentlich die Stetigkeit an den Intervallgrenzen
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