Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Численные методы. Учебно-методический комплекс.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.08.2026
Размер:
1 Мб
Скачать

Воспользуемся формулой

 

 

 

 

f ( x ) ≈ Πn+1

yi ,

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

где

 

 

 

 

i=0

Di

 

 

 

 

 

Πn+1 = ( x x0 )( x x1 )K( x xn ) ,

 

 

 

 

 

 

 

Di = ( xi x0 )( xi x1 )K( xi xi1 )( x xi )( xi xi+1 )K( xi xn ) .

Вычисления приведены в таблицах 2 и 3 .

Таблица 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

Разности

 

 

 

0

0,213

-0,05

-0,12

 

-0,20

 

-0,25

-0,31

 

1

0,05

0,163

-0,07

 

-0,15

 

-0,20

-0,26

 

2

0,12

0,07

0,093

 

-0,08

 

-0,13

-0,19

 

3

0,20

0,15

0,08

 

0,013

 

-0,05

-0,11

 

4

0,25

0,20

0,13

 

0,05

 

-0,037

-0,06

 

5

0,31

0,26

0,19

 

0,11

 

0,06

-0,097

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

 

Di

 

 

 

 

 

yi /Di

 

-0,19809*10-4

 

 

 

 

 

-2526,2

 

0,44499*10-5

 

 

 

 

 

25547,7

 

-0,154365*10-5

 

 

 

 

 

-111202,0

 

0,1716*10-6

 

 

 

 

 

1488007,0

 

0,7215*10-6

 

 

 

 

 

428740,0

 

-0,980402*10-6

 

 

 

 

 

-38392,7

 

 

 

n

 

 

Итак, Π5+1 = 0,1506492 106 ,

yi

=1790173,8 . Следовательно,

 

 

 

 

i=0 Di

 

 

 

f ( 0,263 ) ≈ Πn+1

n

yi

= 0,1506492 106 1790173,8 = 0,269678 .

 

 

 

 

 

i=0

Di

 

 

Тема. Интерполяционная формул Ньютона

Задание: Используя первую или вторую интерполяционную формулу Ньютона, вычислить значение функции при данных значениях аргумента. При составлении таблицы конечных разностей контролировать вычисления. Построить график заданной функции. Варианты к заданию

КазНПУ 703-10-11 Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание третье.

63

 

 

 

Таблица №1

xi

yi

Вариант задания

 

x

0.43

1.63597

1

 

0.5

0.48

1.73234

13

 

0.6

0.55

1.87686

15

 

0.55

0.62

2.03345

7

 

0.65

0.70

2.22846

9

 

0.45

 

 

 

Таблица №2

xi

yi

Вариант задания

 

x

0.02

1.02316

6

 

0.03

0.08

1.09590

8

 

0.05

0.12

1.14725

12

 

0.1

0.17

1.21483

14

 

0.15

0.23

1.30120

4

 

0.20

 

 

 

Таблица №3

xi

yi

Вариант задания

 

x

0.41

2.57418

2

 

0.4

0.46

2.32513

3

 

0.5

0.52

2.09336

5

 

0.55

0.60

1.86203

10

 

0.45

0.65

1.74926

11

 

0.65

можно найти в [3], стр. 113-116.

Методические рекомендации

Первая интерполяционная формула Ньютона для функции y = f ( x ) имеет вид:

 

 

 

 

P ( x ) = y

 

+ q y

 

+

q( q 1)

2 y

 

+K+

q( q 1)K( q n +1)

n y

,

 

 

 

 

0

0

 

0

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

n!

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

q =

x x0

,

q 1 =

x x1

,

 

и т.д., h = xi+1 xi

( i = 0,1,2,K,n ) , x0 - начальное

 

 

 

 

 

h

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значение аргумента,

y0

= f ( x0 ) -

значение функции, соответствующее

начальному значению

 

аргумента,

 

i y0 -

конечная разность i -го

порядка,

причем

i y0 =

i1 y1

i1 y0 .

Величина q

представляет собой число

шагов, необходимых для достижения точки x , исходя из точки x0 . Первую формулу Ньютона выгодно использовать для интер-

полирования функции y = f ( x ) в окрестности начального значения x0 , где q мало по абсолютной величине.

Первая интерполяционная формула Ньютона неудобна для интерполирования вблизи конца таблицы. В этом случае применяется

вторая интерполяционная формула Ньютона:

КазНПУ 703-10-11 Учебно-методический комплекс дисциплины. Издание третье.

64

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]