2.8 解析関数の $\R$ 全体における定積分

$f\colon\R\to\R$ が解析関数であるとする (つまり $\R\subset \C$ と見なし たとき、$f$$\C$ における $\R$ の近傍で正則な関数に拡張できる)。 このとき

\begin{displaymath}
I=\int_{-\infty}^\infty f(x) \Dx
\end{displaymath}

を数値積分することを考える。

$h>0$ を刻み幅とする台形公式を

\begin{displaymath}
T_h\DefEq h \sum_{n=-\infty}^\infty f(n h)
\end{displaymath}

で定義する。実際の計算では十分大きな $N$ を取って

\begin{displaymath}
T_{h,N}\DefEq h\sum_{n=-N}^N f(n h)
\end{displaymath}

$T_h$ の代用とする。

ある意味で台形公式は最適な公式であることが証明できる。

次の二つの命題の証明は杉原・室田 [1]


\begin{jtheorem}[]\upshape
${\cal D}(d)=\{z\in\C;\left\vert\Im z\right\vert<d\}...
... d/h\right)}{1-\exp(-2\pi d/h)}
\Lambda(f,d-0).
\end{displaymath}\end{jtheorem}

(ここに $\pi$$240$ 億桁近似するという、一見不思議な公式を!)

桂田 祐史
2016-03-13