Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
шапорев выч мат.pdf
Скачиваний:
766
Добавлен:
26.03.2015
Размер:
8.33 Mб
Скачать

f (x)P (x)

 

M n+1

 

 

ω

 

(x)

 

или max

 

f (x)P (x)

 

M n+1

 

 

ω

 

(x)

 

, M

 

= max

 

f (n+1)(x)

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n +1)!

 

(n +1)!

 

 

n

 

 

 

 

n+1

 

 

[a, b]

 

n

 

 

 

 

n+1

 

 

 

n+1

[a, b]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ωn+1 (x)= (x x0 )(x x1 )(x x2 )...(x xn ).

Пример. Вычислим значение L3 (0.2) в предыдущем примере и оценим точность по-

лученного значения:

L3 (0.2)= 41.67 0.008 30.00 0.04 + 7.58 0.2 0.50 = 0.033 1.200 +1.516 0.60 = −0.15. f (x)L3 (x) 1 2M34 4 (x x0 )(x x1 )(x x2 )(x x3 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Представление о типичном характере функ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ции ωn+1 (x)

дает график слева. При выходе

x за

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пределы значений аргумента ωn+1 (x) быстро стре-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω4(x)

 

 

 

 

 

 

мится к плюс бесконечности. Несколько огрубляя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оценку

погрешности,

 

 

можно

 

 

 

 

получить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

 

 

 

f (x)

L

 

(x)

 

 

M n+1

 

hn+1 , где h

 

 

= max h . В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

4(n +1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[x0 ,xn ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

 

max

 

 

1in

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

x1

x2

x3

 

 

 

нашем

 

 

случае

 

 

hmax = 0.2

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x)L (x)

 

 

 

 

M 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

 

 

0.24

= 0.0001 M

4

. Сколь-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[0.5,1.0]

 

 

 

 

3

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нибудь достоверную оценку

M 4

= max

 

f IV (x)

 

 

здесь получить невозможно. Если предполо-

 

 

жить

 

M 4

< 1, то

ε ≈104.

 

[x0 ,xn ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5. Конечные разности и их свойства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть функция y = f (x) задана таблично yi

= f (xi ),

i =

 

,

 

h = xi

xi1

= const

- шаг

 

 

0, n

 

таблицы,

x0 < x1 < ... < xn - узлы таблицы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина

yi

= yi+1 yi

называется конечной разностью первого порядка функ-

ции

y = f (x) в точке

xi с шагом h .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = f (x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конечная

разность

порядка

k

функции

в

точке

 

 

xi

есть

k yi

=

 

k 1 yi+1

k 1 yi .

Таким

образом,

конечная

 

разность

второго порядка

есть

2 yi

=

 

yi+1 yi

= yi+2

yi+1 yi+1 + yi = yi+2 2 yi+1 + yi . Аналогичным образом могут быть

определены конечные разности произвольного порядка.

Конечные разности чаще всего располагают в виде таблицы следующим образом:

x

y

y

2 y

3 y

...

n y

x0

y0

y0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

y1

y1

2 y0

3 y0

 

 

 

 

 

 

 

x2

y2

 

2 y

 

 

 

 

 

y2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

y3

 

 

 

 

n y0

...

...

 

xn1

 

 

 

yn1

 

 

yn2

 

2 yn2

 

3 yn3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yn1

xn yn

28

Соседние файлы в предмете Вычислительная математика