(2)拉格朗日插值法和牛顿插值法MATLAB
6页1、西安工业大学2018-2019(1)学期计算方法上机实验报告 题目:数值分析 学院:理学院 专业:数学与应用数学姓名: 靳玉梅学号:16100305120 题目:拉格朗日插值法和牛顿插值法实验目的:1.初步掌握拉格朗日插值法的计算原理和算法,解决实际问题。2用matlab程序及和解决的实际问题。3. 熟练掌握数学软件matlab在计算方法中的应用。二、实验原理:Lagrange插值:是为次多项式插值,首先考察低次的插值多项式。当时,要构造出过两点与的多项式(次数不超过1次且),使得。则可以写成, 式它是两个线性函数:的线性组合,所以称为线性插值多项式.当时,相应的构造出过三点的多项式(次数不超过2且),使得。则可写成: 式被称为抛物线插值多项式。同理,当为插值节点时,有,则可写成: 式被称为Lagrange插值多项式.在,式子中,均为插值基函数,且满足: ,即得.误差估计由定理形式给出:设为区间上互不相同的节点,且在内存在,满足的插值多项式,则对,使得 .还可写成其截断误差: .其中,.Lagrange插值多项式的优点是表达式简单明确、便于推导、格式整齐规范;缺点是没有承上启下性和计算
2、量大,即当需要增加、减少新的节点或节点位置变化时,就得从新计算所以的函数。Newton插值法给定了函数在节点处的函数值。那么有形如:,称为函数关于节点处的一阶差商。同理给出在节点处的函数值。则被称为函数关于节点的阶差商。由差商的定义可以得出:所以有: 其中:,即是过n+1个插值点的n阶Newton插值多项式,为插值多项式误差。由于次Newton插值多项式与次Lagrange插值多项式是恒等的,只是表达方式不同,即Newton插值多项式的余项和Lagrange插值多项式的余项相同:.三、实验内容与步骤:、实验内容:解决问题: 已知函数y0=lagrange(x,y,1.5)其中x=0,1,2,4;y=1,9,23,3;y0=lagrange(x,y,1.5)拉格朗日插值法:function y=lagrange(x0,y0,x);% 根据拉格朗日插值定义编写n=length(x0);m=length(x);for i=1:m z=x(i); s=0.0;%给s的初值 for k=1:n p=1.0; for j=1:n if j=k p=p*(z-x0(j)/(x0(k)-x0(j);
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