W2, Pomoce naukowe, Metody numeryczne
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Interpolacja 1. Oglne sformuĀowanie zagadnienia interpolacji x , x , 2 , x [ a , b ] n + 1 Naprzedzialedomkniętym danychjest wpunktów ,które 0 1 n f ( x ) nazywamy węzłamiinterpolacji ,orazwartościpewnejfunkcji wtychpunktach 2 f ( x ) = y , i = 0 , n . (10) i i g ( x ) Należyznaleźćfunkcjęrzeczywistą określonejklasy,zwaną funkcjąinterpolującą , f ( x ) którawwęzłachprzyjmujetakiesamewartościjak tzn. f ( x ) = g ( x ), i = 0 2 , n . i i y = g ( x ) Oznaczatoposzukiwaniekrzywej pewnegookreślonegotypu,przechodzącejprzez ( x , y ), k = 0 2 , n zadanyukładpunktów . k k Metody Numeryczne Î Interpolacja Î 1 / 35 Interpretacjageometryczna y = g ( x ) Poszukiwaniekrzywej ,pewnegozgóryokreślonegotypu, przechodzącejprzezzadanyukładpunktów ( x , y ) dla k = 0 2 , n k k y g f x 0 x 1 x 2 x n x Metody Numeryczne Î Interpolacja Î 2 / 35 3.1.InterpolacjaTaylora 2 ( x - x ) 0 W ( x ) = f ( x ) + f ' ( x )( x - x ) + f ' ' ( x ) + n 0 0 0 0 2 (11) n ( x - x ) ( n ) 0 2 + + f ( x ) 0 n ! n + 1 ( x - x ) ( n + 1 o R ( x ) = f ( x ( x )) (12) n ( n + 1 )! x ( x ) Î ( x , x ) x ( x ) Î ( x , x ) gdzie lub . 0 Metody Numeryczne Î Interpolacja Î 11 / 35 InterpolacjaLagrange’a(cd.) Twierdzenie 6. f : [ a , b ] ® R Je ś li jest funkcj ą , której warto ś ci s ą dane w ró Ŝ nych punktach x , x , 2 , x W stopnia co najwy Ŝ ej n -tego , to istnieje dokładnie jeden wielomian 0 1 n taki, Ŝ e f ( x ) = W ( x ), k = 0 2 , n . k n k dany wzorem n W ( x ) = f ( x ) * L ( x ) ∑ n k k k = n 0 (14) x - x i L ( x ) = Õ k x - x k i i = 0 i ¹ k Metody Numeryczne Î Interpolacja Î 14 / 35 InterpolacjaLagrange’a(cd.) Twierdzenie 7 . Błąd interpolacji n + 1 x , x , 2 , x f C a , b ] Î Je ś li s ą w ę złami interpolacji oraz funkcja , 0 1 n x (x) taka, Ŝ e x Î [ a , b ] to dla ka Ŝ dego istnieje liczba w ( x ) ( n + 1 n R ( x ) = f ( x ( x )) (15) n ( n + 1 )! gdzie: n w ( x ) = ( x - x ) x ( x ) Î ( a , b ) Õ n i i = 0 Metody Numeryczne Î Interpolacja Î 15 / 35 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |