\section*{Aufgabe 5} \subsection*{Aufgabe} Bestimme alle Quadraturformeln mit $s=3$ und Knoten $0 = c_1 < c_2, c_3$ und Ordnung $p \geq 4$. Schreiben Sie ein Programm in Pseudocode, welches zu vorgegebenem $c_2$ den Knoten $c_3$ und die Gewichte $b_i$ möglichst effizient berechnet. Wie viele symmetrische Quadraturformeln gibt es mit diesen Eigneschaften? \subsection*{Lösung} Da $c_1 = 0$ kann es keine Gauß-Quadraturformel sein. Daher kann die Ordnung nicht $2 \cdot s = 6$ sein. Interessant sind also \begin{itemize} \item[(A)] Symmetrische Quadraturformeln der Ordnung 4 \item[(B)] Unsymmetrische Quadraturformeln der Ordnung 4 \item[(C)] Unsymmetrische Quadraturformeln der Ordnung 5 \end{itemize} Die Simpson-Regel mit $c_1 = 0, c_2 = \frac{1}{2}$ und $c_3 = 1$ mit $b_1 = b_3 = \frac{1}{6}$ und $b_2 = \frac{4}{6}$ ist die einzige symmetrische Quadraturformel in (A). Für (B) müssen die Ordnungsbedingungen gelten: \begin{align} \nicefrac{1}{1} &\stackrel{!}{=} b_1 + b_2 + b_3\\ \nicefrac{1}{2} &\stackrel{!}{=} b_2 \cdot c_2 + b_3 c_3\\ \nicefrac{1}{3} &\stackrel{!}{=} b_2 \cdot c_2^2 + b_3 c_3^2\\ \nicefrac{1}{4} &\stackrel{!}{=} b_2 \cdot c_2^3 + b_3 c_3^3 \end{align} Für (C) muss zusätzlich gelten: \begin{align} \nicefrac{1}{5} &\stackrel{!}{=} b_2 \cdot c_2^4 + b_3 c_3^4 \end{align} TODO: Und weiter?