Блок-схема алгоритма построения многочлена методом Лагранжа
Линейная интерполяция
Линейная интерполяция состоит в том, что заданные точки соединяются прямолинейными отрезками и функция приближается к ломаной с вершинами в данных точках. Поскольку имеется n интервалов , то для каждого из них в качестве уравнения интерполяционного полинома используется уравнение прямой, проходящей через две точки. В частности для i-го интервала можно записать уравнение прямой, проходящей через точки и , в виде:
Отсюда
, , (4.5)
, .
Следовательно, при использовании линейной интерполяции сначала нужно определить интервал, в который попадает значение аргумента x, а затем подставить его в формулу (4.5) и найти приближенное значение функции в этой точке.
Блок-схема для линейной интерполяции
4.3. Задание
Решить задания методами:
1. линейной интерполяции;
2. Лагранжа.
Варианты заданий
№ вар. | Условие | f(x) | |||||||||||||||||
x | 96,2 | 104,2 | 108,7 | f(102) | |||||||||||||||
f(x) | 11,38 | 12,8 | 14,7 | 17,07 | 19,91 | ||||||||||||||
x | f(5) | ||||||||||||||||||
f(x) | |||||||||||||||||||
x | 2,3 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 3,8 | f(3,75) | |||||||||||||
f(x) | 5,848 | 6,127 | 6,3 | 6,694 | 7,047 | 7,243 | 7,368 | ||||||||||||
x | f(20) | ||||||||||||||||||
f(x) | 68,7 | 39,1 | |||||||||||||||||
x | x при f(x)=10 | ||||||||||||||||||
f(x) | |||||||||||||||||||
x | 2,5 | x при f(x)=0 | |||||||||||||||||
f(x) | – 6 | – 1 | 5,625 | ||||||||||||||||
x | x при f(x)=20 | ||||||||||||||||||
f(x) | |||||||||||||||||||
x | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | f(1,13) | ||||||||||||||
f(x) | 1,1752 | 1,33565 | 1,50946 | 1,69838 | 1,9043 | ||||||||||||||
x | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | f(1,75) | ||||||||||||||
f(x) | 2,12928 | 2,37587 | 2,64563 | 2,94217 | |||||||||||||||
x | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | f(1,23) | ||||||||||||||
f(x) | 0,6827 | 0,7287 | 0,7699 | 0,8064 | 0,8385 | ||||||||||||||
x | 1,5 | 1,6 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | f(1,61) | |||||||||||||
f(x) | 0,8664 | 0,8904 | 0,9109 | 0,9281 | 0,9426 | ||||||||||||||
x | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | f(0,55) | |||||||||||||
f(x) | 0,2913 | 0,3799 | 0,4621 | 0,5380 | 0,6044 | ||||||||||||||
x | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | f(0,87) | ||||||||||||||
f(x) | 0,664 | 0,7163 | 0,7616 | 0,8005 | |||||||||||||||
x | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | f(1,25) | ||||||||||||||
f(x) | 0,95135 | 0,91817 | 0,98747 | 0,88726 | |||||||||||||||
x | 2,2 | 2,4 | 2,6 | x при f(x)=0,1 | |||||||||||||||
f(x) | 0,224 | 0,1104 | 0,0025 | – 0,0968 | |||||||||||||||
x | 0,1 | 0,15 | 0,19 | 0,25 | x при f(x)=0,2 | ||||||||||||||
f(x) | 1,1052 | 1,1618 | 1,2092 | 1,284 | |||||||||||||||
x | 0,2 | 0,24 | 0,26 | 0,29 | f(0,21) | ||||||||||||||
f(x) | 1,2214 | 1,2712 | 1,2969 | 1,3364 | |||||||||||||||
x | 0,1 | 0,13 | 0,17 | 0,2 | f(0,15) | ||||||||||||||
f(x) | 0,0998 | 0,1296 | 0,1692 | 0,1987 | |||||||||||||||
4.4. Контрольные вопросы
1. В каких случаях прибегают к интерполяции?
2. В чем заключается метод линейной интерполяции?
3. В чем заключается метод Лагранжа?
Лабораторная работа № 5. РЕШЕНИЕ СИСТЕМЫ
НЕЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ
Метод Ньютона
Метод Ньютона применяется к решению систем уравнений вида
,
– матрица Якоби.
Тогда последовательные приближения по методу Ньютона вычисляются по формуле:
,
где
или
.
Блок-схема алгоритма решения систем нелинейных уравнений методом Ньютона
Задание
Решить системы нелинейных уравнений методом Ньютона.
Варианты заданий:
№ варианта | Система уравнений | Точность |
5.3. Контрольные вопросы
1. Как выбрать начальное приближение в методе Ньютона для решения систем нелинейных уравнений?
2. Как определяется матрица Якоби?
3. Какое условие сходимости должно выполняться в методе Ньютона?
Лабораторная работа № 6. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ АППРОКСИМАЦИИ
Аппроксимация– это процесс определения аналитического вида функции, заданной таблично.
Задача аппроксимации сводится к нахождению свободных параметров функции заданного вида, которые обеспечивают наилучшее приближение функции, заданной таблично.
Наиболее распространенным методом аппроксимации полинома является аппроксимация методом наименьших квадратов.