7. Формулы Гаусса — Кристоффеля.
Параметрами формулы интегрирования (3) являются узлы и веса. Однако, строя формулы трапеций, Симпсона, Эйлера, мы заранее задавали узлы и по ним находили веса. Поэтому мы не полностью использовали возможности общей формулы. Только в формуле средних мы подобрали положение узла из соображений симметрии, что привело к существенному улучшению формулы.
Формула (3) с
узлами содержит всего
параметров; столько же коэффициентов у многочлена степени
Значит, параметры можно подобрать так, чтобы квадратурная формула (3)

была точна для любого многочлена степени не выше
Покажем, как находятся узлы и веса этих формул.
Будем считать, что вес положителен
и непрерывен на
; он может обращаться в нуль или в бесконечность на концах отрезка так, чтобы существовал
. Известно, что при выполнении этих условий существует полная система алгебраических многочленов
ортогональных на
с заданным весом: 

Все нули этих многочленов действительны и расположены на интервале 
Составим по узлам интегрирования многочлен
степени
Функция
при
есть многочлен степени не выше
значит, для нее формула Гаусса — Кристоффеля точна. Тогда получим

так как 
Значит, многочлен
ортогонален всем многочленам
степени 
Если разложить
в ряд по нашим ортогональным многочленам и этот ряд подставить в условие ортогональности (27), то получим

т. е. все коэффициенты разложения
при
. Это значит, что
с точностью до численного множителя совпадает с
. Значит, узлами формулы Гаусса — Кристоффеля являются нули многочленов соответствующей степени
ортогональных на
с весом 
Веса интегрирования нетрудно определить, если узлы уже найдены. Функция

есть многочлен степени
, т. е. для нее формула Гаусса—Кристоффеля точна. Подставляя ее в формулу (3) и учитывая, что эта функция равна нулю во всех узлах, кроме
получим веса формулы Гаусса — Кристоффеля

Из этого выражения ничего нельзя сказать о знаке веса. Но если подставить в формулу интегрирования многочлен
степени
для которого формула также точна, то получим соотношение

из которого видно, что все веса положительны. Подставляя в формулу Гаусса
, получим соотношение

из которого следует равномерная ограниченность весов.
Для наиболее употребительных весовых функций
узлы и веса формул Гаусса — Кристоффеля приведены в Приложении вместе с соответствующими ортогональными многочленами.
Соответствующие узлы и веса интегрирования равны

Отметим, что веса во всех узлах одинаковы. На произвольный отрезок эти узлы и веса преобразуются так же, как в формуле Гаусса. Погрешность формулы Эрмита не превышает

в) По формулам Гаусса — Кристоффеля возможно вычисление несобственных интегралов на полупрямой
если весовая функция равна
то ортогональными будут многочлены Лагерра
То же относится к интегралам на всей прямой —
при весе
только ортогональными будут многочлены Эрмита. Соответствующие примеры имеются в § 2.