20493

Інтерполяційний многочлен Лагранжа

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Для n 1 пар чисел де всі різні існує єдиний многочлен степеня не більшого від n для якого . Лагранж запропонував спосіб обчислення таких многочленів: де базисні поліноми визначаються за формулою: Очевидно що ljx мають такі властивості: Це поліноми степеня n при Звідси випливає що Lx як лінійна комбінація ljx може мати степінь не більший від n та Lxj = yj. Нехай для функції fx відомі значення yj = fxj у деяких точках. Тоді ця функція може інтерполюватися як Зокрема Значення інтегралів від lj не залежать від fx...

Украинкский

2013-07-25

61.5 KB

1 чел.

Інтерполяційний многочлен Лагранжа.

Інтерполяцій́ний многочле́н Лагра́нжа  многочлен мінімального степеня, що приймає дані значення у даному наборі точок. Для n + 1 пар чисел , де всі  різні, існує єдиний многочлен  степеня не більшого від n, для якого .

У найпростішому випадку n = 1 - це лінійний многочлен, графік якого — пряма, що проходить через дві задані точки.

Лагранж запропонував спосіб обчислення таких многочленів:

де базисні поліноми визначаються за формулою:

Очевидно, що lj(x) мають такі властивості:

  •  Це поліноми степеня n
  •  
  •   при 

Звідси випливає, що L(x), як лінійна комбінація lj(x), може мати степінь не більший від n, та L(xj) = yj.

Поліноми Лагранжа використовуються для інтерполяції, а також для чисельного інтегрування.

Нехай для функції f(x) відомі значення yj = f(xj) у деяких точках. Тоді ця функція може інтерполюватися як

Зокрема,

Значення інтегралів від lj не залежать від f(x), тож їх можна обчислювати заздалегідь, знаючи послідовність xi.

[ред.]Для випадку рівномірного розподілу на відрізку вузлів інтерполяції

У вказаному випадку можна виразити xi через відстань між вузлами інтерполяції h та початкову точку x0:

,

і, як наслідок,

.

Якщо підставити ці вирази у формулу базисного полінома та винести h за знаки множення у чисельнику та знаменнику, отримаємо

.

Після цього можна ввести заміну змінної

і отримати поліном від у, який будується з використанням лише цілочисленної арифметики. Недоліком цього підходу є факторіальна складність чисельника та знаменника, що вимагає використання алгоритмів з багатобайтним представленням чисел.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

61534. Понятие об одушевленных и неодушевленных существительных 20.54 KB
  Цель урока: открыть новые знания: имена существительные которые отвечают на вопрос: Кто обозначающие живой предмет живых существ умеющих самостоятельно бегать летать плавать хватать пищу наделенные душевными переживаниями называются одушевленными...
61535. Система счисления 14.57 KB
  Система счисления Система счисления символический метод записи чисел представление чисел с помощью письменных знаков. Вес разряда число равное основанию системы счисления в степени номера разряда.
61536. Виды алгоритмов 14.83 KB
  Цель: закрепить знания учащихся о записи алгоритма и работы с ним. Задачи: Напомнить учащимся как выглядит алгоритм на письме Закрепить навыки работы с программой Word Организационный момент.
61537. Жизнь древних славян 21.73 KB
  Педагогические задачи: Образовательная: формировать представление о жизни древних славян. Конечный результат: расширятся знания о жизни древних славян об их быте и культуре.
61538. Способы получения информации 20.44 KB
  Цели: Научить учащихся выделять ситуации в которых встречаются действия с информацией; различать основные способы получения информации человеком.