Применение численных методов для решения математических задач

курсовая работа

1.2.2 Интерполяция функций

Итак, как было сказано выше, задачей интерполяции является поиск такого многочлена, график которого проходит через заданные точки.

Пусть функция y=f(x) задана с помощью таблицы (табл. 1).

Таблица 1

x

x0

x1

x2

xn

y

y0

y1

y2

yn

Размещено на http://www.allbest.ru/

Необходимо получить многочлен Pn(x) такой, чтобы выполнялось условие: Pn(xi)=yi.

Для этого зададимся конкретным видом многочлена. Пусть Pn(x) имеет следующий вид:

Pn(xi)=a0+a1x+a2x2+…+anxn.

Для того, чтобы определить коэффициенты a0, a1,… необходимо решить систему из n уравнений с n неизвестными:

Полином с коэффициентами, полученными путём решения системы называют интерполяционным полиномом Лагранжа и обозначают Ln(x). Решение системы весьма трудоёмко, поэтому интерполяционный полином Лагранжа представляют в виде линейной комбинации многочленов степени n:

Размещено на http://www.allbest.ru/

.

Необходимо, чтобы каждый многочлен li(x) обращался в нуль во всех узлах интерполяции, за исключением i-го, в котором он равен 1 (Рис. 2). Если li(x) удовлетворяет таким условиям, то в i-ом узле интерполяции многочлен Ln(x) примет значение yi, что удовлетворяет условию поставленной задачи. Таким условиям удовлетворяет многочлен вида:

(1.12)

Таким образом, интерполяционный многочлен Лагранжа можно представить следующей общей формулой:

(1.13)

Делись добром ;)