Gaussian quadrature rules with simple node-weight relations

In this paper, we consider the symmetric Gaussian and L-Gaussian quadrature rules associated with twin periodic recurrence relations with possible variations in the initial coefficient. We show that the weights of the associated Gaussian quadrature rules can be given as rational functions in terms of the corresponding nodes where the numerators and denominators are polynomials of degree at most 4. We also show that the weights of the associated L-Gaussian quadrature rules can be given as rational functions in terms of the corresponding nodes where the numerators and denominators are polynomials of degree at most 5. Special cases of these quadrature rules are given. Finally, an easy to implement procedure for the evaluation of the nodes is described.

Monotonicity of zeros of Jacobi polynomials

Denote by x(nk)(alpha, beta), k = 1...., n, the zeros of the Jacobi polynornial P-n((alpha,beta)) (x). It is well known that x(nk)(alpha, beta) are increasing functions of beta and decreasing functions of alpha. In this paper we investigate the question of how fast the functions 1 - x(nk)(alpha, beta) decrease as beta increases. We prove that the products t(nk)(alpha, beta) := f(n)(alpha, beta) (1 - x(nk)(alpha, beta), where f(n)(alpha, beta) = 2n(2) + 2n(alpha + beta + 1) + (alpha + 1)(beta + 1) are already increasing functions of beta and that, for any fixed alpha > - 1, f(n)(alpha, beta) is the asymptotically extremal, with respect to n, function of beta that forces the products t(nk)(alpha, beta) to increase. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Almost strict total positivity and a class of Hurwitz polynomials

We establish sufficient conditions for a matrix to be almost totally positive, thus extending a result of Craven and Csordas who proved that the corresponding conditions guarantee that a matrix is strictly totally positive. Then we apply our main result in order to obtain a new criteria for a real algebraic polynomial to be a Hurwitz one. The properties of the corresponding extremal Hurwitz polynomials are discussed. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

On the behaviour of zeros of Jacobi polynomials

Denote by x(n,k)(alpha, beta) and x(n,k) (lambda) = x(n,k) (lambda - 1/2, lambda - 1/2) the zeros, in decreasing order, of the Jacobi polynomial P-n((alpha, beta))(x) and of the ultraspherical (Gegenbauer) polynomial C-n(lambda)(x), respectively. The monotonicity of x(n,k)(alpha, beta) as functions of a and beta, alpha, beta > - 1, is investigated. Necessary conditions such that the zeros of P-n((a, b)) (x) are smaller (greater) than the zeros of P-n((alpha, beta))(x) are provided. A. Markov proved that x(n,k) (a, b) < x(n,k)(α, β) (x(n,k)(a, b) > x(n,k)(alpha, beta)) for every n is an element of N and each k, 1 less than or equal to k less than or equal to n if a > alpha and b < β (a < alpha and b > beta). We prove the converse statement of Markov's theorem. The question of how large the function could be such that the products f(n)(lambda) x(n,k)(lambda), k = 1,..., [n/2] are increasing functions of lambda, for lambda > - 1/2, is also discussed. Elbert and Siafarikas proved that f(n)(lambda) = (lambda + (2n(2) + 1)/ (4n + 2))(1/2) obeys this property. We establish the sharpness of their result. (C) 2002 Elsevier B.V. (USA).

Characterization of generalized Bessel polynomials in terms of polynomial inequalities

Generalized Bessel polynomials (GBPs) are characterized as the extremal polynomials in certain inequalities in L-2 norm of Markov type. (C) 1998 Academic Press.

Monotonicity of zeros of Laguerre polynomials

Denote by X(nk)(alpha), k = 1, ..., n, the zeros of the Laguerre polynomial L(n)((alpha))(X). We establish monotonicity with respect to the parameter at of certain functions involving X(nk)(alpha). As a consequence we obtain sharp upper bounds for the largest zero of L(n)((alpha))(X). (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

INEQUALITIES FOR ZEROS of JACOBI POLYNOMIALS VIA OBRECHKOFF'S THEOREM

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Distances between critical points and midpoints of zeros of hyperbolic polynomials

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Generating Birth and Death Processes

Associated with an ordered sequence of an even number 2N of positive real numbers is a birth and death process (BDP) on {0, 1, 2,..., N} having these real numbers as its birth and death rates. We generate another birth and death process from this BDP on {0, 1, 2,..., 2N}. This can be further iterated. We illustrate with an example from tan(kz). In BDP, the decay parameter, viz., the largest non-zero eigenvalue is important in the study of convergence to stationarity. In this article, the smallest eigenvalue is found to be useful.

New steps on Sobolev orthogonality in two variables

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

The Wigner function associated with the Rogers-Szego polynomials

A Wigner function associated with the Rogers-Szego polynomials is proposed and its properties are discussed. It is shown that from such a Wigner function it is possible to obtain well-behaved probability distribution functions for both angle and action variables, defined on the compact support -pi less than or equal to theta < pi, and for m greater than or equal to 0, respectively. The width of the angle probability density is governed by the free parameter q characterizing the polynomials.

Modelos de regressão aleatória com diferentes estruturas de variância residual para descrever o tamanho da leitegada

Objetivou-se comparar modelos de regressão aleatória com diferentes estruturas de variância residual, a fim de se buscar a melhor modelagem para a característica tamanho da leitegada ao nascer (TLN). Utilizaram-se 1.701 registros de TLN, que foram analisados por meio de modelo animal, unicaracterística, de regressão aleatória. As regressões fixa e aleatórias foram representadas por funções contínuas sobre a ordem de parto, ajustadas por polinômios ortogonais de Legendre de ordem 3. Para averiguar a melhor modelagem para a variância residual, considerou-se a heterogeneidade de variância por meio de 1 a 7 classes de variância residual. O modelo geral de análise incluiu grupo de contemporâneo como efeito fixo; os coeficientes de regressão fixa para modelar a trajetória média da população; os coeficientes de regressão aleatória do efeito genético aditivo-direto, do comum-de-leitegada e do de ambiente permanente de animal; e o efeito aleatório residual. O teste da razão de verossimilhança, o critério de informação de Akaike e o critério de informação bayesiano de Schwarz apontaram o modelo que considerou homogeneidade de variância como o que proporcionou melhor ajuste aos dados utilizados. As herdabilidades obtidas foram próximas a zero (0,002 a 0,006). O efeito de ambiente permanente foi crescente da 1ª (0,06) à 5ª (0,28) ordem, mas decrescente desse ponto até a 7ª ordem (0,18). O comum-de-leitegada apresentou valores baixos (0,01 a 0,02). A utilização de homogeneidade de variância residual foi mais adequada para modelar as variâncias associadas à característica tamanho da leitegada ao nascer nesse conjunto de dado.

Orthogonal projections and bootstrap resampling procedures in the study of infraspecific variation

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estimation of (co)variance components and genetic parameters for weights of red-winged tinamou using random regression models

Com este trabalho objetivou-se determinar parâmetros genéticos para peso corporal de perdizes em cativeiro. Foram utilizados modelos de regressão aleatória na análise dos dados considerando os efeitos genéticos aditivos diretos (AD) e de ambiente permanente de animal (AP) como aleatórios. As variâncias residuais foram modeladas utilizando-se funções de variância de ordem 5. A curva média da população foi ajustada por polinômios ortogonais de Legendre de ordem 6. Os efeitos genéticos aditivos diretos e de ambiente permanente de animal foram modelados utilizando-se polinômios de Legendre de segunda a nona ordem. Os melhores resultados foram obtidos pelos modelos de ordem 6 de ajuste para os efeitos genéticos aditivos diretos e de ordem 3 para os de ambiente permanente pelo Critério de Informação de Akaike e ordem 3 para ambos os efeitos pelos Critério de Informação Bayesiano de Schwartz e Teste de Razão de Verossimilhança. As herdabilidades estimadas variaram de 0,02 a 0,57. O primeiro autovalor respondeu por 94 e 90% da variação decorrente de efeitos aditivos diretos e de ambiente permanente, respectivamente. A seleção de perdizes para peso corporal é mais efetiva a partir de 112 dias de idade.