
Минимизация в точке.
Пусть функция f (x) задана таблично в точках
И пусть
и
не совпадает ни с одной из точек
. Поставим задачу: какие точки из набора
нужно
выбрать в качестве узлов интерполирования
,
чтобы в заданной точке
была наименьшей величина
.
Это и есть задача о минимизации остатка
интерполирования в точке y
для класса функций, имеющих на [a
, b] ограниченную
п+1-ю производную.
Из оценки (4.14) видно, что узлы нужно
выбирать из условия минимума функции
,
по всем точкам
из
.
Обозначим через
точку из набора
,
для которой
.
Положим
.
Из оставшихся m-1
точек возьмем точку
,
такую, что
.
Положим
И
так далее, выберем все точки, обозначая
их
.
При таком выборе узлов величина
будет
наименьшей.
Минимизация на отрезке.
Пусть функция f (x)
задана на
аналитически.
Тогда можно поставить задачу о
минимизации остаточного члена
интерполирования на всем отрезке
.
Т.е. ставим задачу, как выбрать на отрезке
точки интерполирования
,
чтобы величина
была наименьшей. Это значит, что в
качестве узлов интерполирования нужно
взять точки
,
являющиеся корнями многочлена
степени
,
который на промежутке
принимает
наименьшее по абсолютной величине
значение среди всех многочленов степени
со старшим коэффициентом 1. Рассмотрим
промежуток
.
На этом промежутке можно положить
,
где
.
Следовательно, на промежутке
узлами интерполирования будут корни
полинома Чебышева
(4.15)
Максимальное по модулю значение многочлен
будет
принимать в точках, являющихся точками
экстремума
на
.
Это будут точки
+1
, причем
.
Построим по узлам (5.2) интерполяционный многочлен Лагранжа . Тогда
(4.16)
где Мn+1 —
постоянная, ограничивающая сверху
величину
.
Если нам нужно произвести
интерполирование на произвольном
промежутке
,
то произведем замену
Отсюда
Корни многочлена перейдут в
(4.17)
Многочленом, наименее уклоняющимся от 0 на будет многочлен
Если на взять узлы интерполирования xm из (4.17) и построить по ним интерполяционный многочлен Лагранжа , то
(4.18)