Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Рабочая программа по численным методам123.doc
Скачиваний:
33
Добавлен:
14.08.2019
Размер:
733.18 Кб
Скачать

15. Назовите достоинства и недостатки интерполяционных формул Лагранжа.

а) Достоинство - метод наиболее прост в понимании и организации вычислительно­ го процесса. Основной недостаток метода - при увеличении числа узлов и соответ­ ственно степени интерполяционный многочлен Лагранжа требуется строить заново.

б) Достоинство - метод относится к числу итерационных методов и имеет наиболь­ шую точность интерполяции. Основной недостаток метода - медленная скорость сходимости, что приводит к значительным затратам машинного времени.

в) Достоинство - использование многочленов невысокого порядка и вследствие это­ го малое накопление погрешностей в процессе вычислений. Основной недостаток метода - из числа методов интерполяции наиболее сложен в организации вычисли­ тельного процесса.

16. В чем состоит сущность метода наименьших квадратов?

а) Метод состоит в следующем. Весь отрезок интерполирования разбивают на час­ тичные отрезки и на каждом из частичных отрезков приближенно заменяют интерпо­ лируемую функцию Дх) многочленом невысокой степени. Для того чтобы не возни­ кало разрывов производной в местах сочленения, на каждом частичном отрезке сте­ пень полинома берется «с запасом», а возникающую свободу в выборе коэффициен­ тов полиномов используется для сопряжения производных на границах участков.

б) Метод состоит в том, что строится полином, сумма квадратов отклонений которо­ го от табличных значений интерполируемой функции _уг- =Дхг) минимальна, т.е. за меру качества аппроксимации функции Дх) полиномом Рт{х) в узлах хг принимают

п

сумму ^<э(хг) \/(х;)-Рт(х;) ]2 , где <ю(х) > 0 - заранее выбранная «весовая» функция.

г=1

в) Сущность метода наименьших квадратов состоит в ледующем. Строится полином

п ( п I \

вида Рп(х) = ^\ /(х()^(х-хк) / (*-хг-)]~[(хг- к) , принимающий в точках хг, называе-

г=(Л к=0 I Ы )

мых узлами, значения интерполируемой функции Дхг).

17. Когда удобно пользоваться интерполяционной схемой Эйткена?

а) Когда требуется найти многочлен Р„(х), значения которого в точках хг (/ = 0, 1 ,...,п) совпадают со значениями функции Цх), т.е. Р„(х1) = :Г(хг).

б) Когда требуется найти не общее выражение интерполяционного многочлена Р„(х), а лишь его значения при конкретных х и при этом значения функции даны в достаточно большом количестве узлов.

в) Когда требуется найти функцию ф(х), значения которой отличаются от табличных значений функций/(хо),/(х1), ... ,Дх„) на постоянную величину.

21

18. Написать интерполяционный полином Лагранжа для функции Дх), которая представлена четырьмя своими значениями: ДО) = -0,5; Д0,1) = 0; Д0,3) = 0,2 и Д0,5) = 1.

)3()

' Ь 3 12 2

19. Назовите области применения интерполирования функций.

а) К интерполированию функций чаще всего прибегают, когда приходится вычислять значения функции в промежуточных точках, при этом данная функция задана в таб­ личном виде и аналитическое выражение функции неизвестно. Интерполирование применяют и в случае, когда аналитический вид функции известен, но сложен и требу­ ет большого объема вычислений для определения отдельных значений функции.

б) К интерполированию функций чаще всего прибегают, когда приходится вычислять производные от функций, заданных таблично, или когда непосредственное дифферен­ цирование функции затруднительно. Интерполирование применяют и в случае, когда необходимо вычислить производные от функций, имеющих разрыв 2-го рода.

в) К интерполированию функций чаще всего прибегают, когда требуется определить допустимую погрешность аргументов по допустимой погрешности функции. Ин­ терполирование применяют и в случае, когда необходимо вычислить погрешность функции нескольких переменных при заданных погрешностях аргументов.