Поліноми Бернштейна — алгебраїчні поліноми, що є лінійною комбінацією базисних поліномів Бернштейна. Названі на честь українського математика Сергія Бернштейна, який вперше їх вивчав у зв'язку з доведенням теореми Стоуна — Веєрштрасса. Поліноми широко використовуються у обчислювальній математиці, теорії ймовірностей, комп'ютерній графіці, зокрема для визначення кривих Без'є.

Визначення

(n + 1) базисний поліном Бернштейна степеня n визначається формулами:

де  — біноміальний коефіцієнт.

Базисні поліноми Бернштейна степеня n утворюють базис для лінійного простору поліномів степеня n.

Лінійна комбінація базисних поліномів Бернштейна

називається поліномом Бернштейна степеня n. Коефіцієнти називаються коефіцієнтами Бернштейна.

Приклади базисні поліноми Бернштейна найменших степенів мають вигляд:

Властивості Розбиття одиниці: ,

Невід'ємність на інтервалі від 0 до 1: ,

Рекурентні відношення: .

Симетрія:

Добуток поліномів:

Похідна: де приймається для чи

Лінійна комбінація поліномів вищих порядків:

Локальний максимум: має локальний максимум на проміжку у точці . Дане значення рівне:

Вираження через поліноми Бернштейна

Для вираження звичайних степенів через поліноми Бернштейна справедлива формула:

Апроксимація неперервних функцій Нехай f(x) — неперервна функція на інтервалі [0, 1]. Розглянемо поліноми Бернштейна:

Тоді:

рівномірно на проміжку [0, 1].

Див. також Крива Без'є

Джерела