Задача № 3.
По заданной таблице узлов интерполяции построить аналитическое выражение сплайна или Эрмитова кубического интерполянта для каждого отрезка, образованного двумя соседними узлами интерполяции: [xi, xi+1]. Коэффициенты интерполянта для каждого отрезка определить методом Крамера. Для этого необходимо использовать функцию Ms Excel МОПРЕД для вычисления определителей каждой системы или вычислить определители вручную, разложив главный определитель на миноры 3 – го порядка, или вычислить определители с помощью программы MathCAD, найденные определители позволят вычислить коэффициенты сплайнов или Эрмитовых интерполянтов методом Крамера. Указание: имеется ввиду, что общий вид кубического сплайна или Эрмитова кубического интерполянта следующий . Необходимо определить коэффициенты аi i=0-3 из системы линейных уравнений.
Вариант 1. F(x) = ln x2
xi | -11,2 | -0,5 | 18,3 | 43,7 | 69,2 | 110,8 |
F(xi) | 4,83 | -1,39 | 5,81 | 7,55 | 8,47 | 9,41 |
F(xi) | -0,179 | -4,00 | 0,109 | 0,265 | 0,029 | 0,018 |
Вариант 2. F(x) = 5е18х
xi | -0,2 | 0,03 | 0,1 | 0,22 | 0,32 |
F(xi) | 0,03 | 1,72 | 6,05 | 52,46 | 317,35 |
F(xi) | 0,54 | 30,96 | 108,90 | 944,28 | 5712,30 |
Вариант 3. F(x) = х3 + 7x2 + 5х
xi | -5,2 | -2,5 | 0,8 | 2,4 | 4,1 |
F(xi) | 22,67 | 15,63 | 8,99 | 66,14 | 207,09 |
F(xi) | -17,20 | -1,00 | 18,80 | 28,40 | 38,60 |
Вариант 4.
xi | -0,95 | -0,5 | -0,2 | 0,6 | 1,02 |
F(xi) | 284,29 | 15,64 | 2,83 | 0,07 | 0,02 |
F(xi) | -1961,60 | -93,84 | -15,28 | -0,27 | -0,06 |
Вариант 5. F(x) = ex
xi | 1,01 | 1,04 | 1,11 | 1,16 | 1,20 |
F(xi) | 2,75 | 2,83 | 3,03 | 3,19 | 3,32 |
F(xi) | 2,75 | 2,83 | 3,03 | 3,19 | 3,32 |
Вариант 6. F(x) = cos x
xi | 1,01 | 1,04 | 1,07 | 1,13 | 1,18 |
F(xi) | 0,53 | 0,51 | 0,48 | 0,43 | 0,38 |
F(xi) | -0,53 | -0,51 | -0,48 | -0,43 | -0,38 |
Вариант 7. F(x) = ln x
xi | 1,01 | 1,06 | 1,10 | 1,14 | 1,19 |
F(xi) | 0,01 | 0,06 | 0,09 | 0,13 | 0,17 |
F(xi) | 0,99 | 0,94 | 0,91 | 0,88 | 0,84 |
Вариант 8. F(x) = e-x
xi | 1,01 | 1,05 | 1,10 | 1,14 | 1,20 |
F(xi) | 0,36 | 0,35 | 0,33 | 0,32 | 0,30 |
F(xi) | -0,36 | -0,35 | -0,33 | -0,32 | -0,30 |
Вариант 9. F(x) = sin x
xi | 1,00 | 1,04 | 1,08 | 1,10 | 1,17 |
F(xi) | 0,84 | 0,86 | 0,88 | 0,89 | 0,92 |
F(xi) | -0,84 | -0,86 | -0,88 | -0,89 | -0,92 |
Вариант 10. F(x) = х3 + 7x2 + 5х
xi | -5,2 | -2,5 | 0,8 | 2,4 | 4,1 |
F(xi) | 22,67 | 15,63 | 8,99 | 66,14 | 207,09 |
F(xi) | -17,20 | -1,00 | 18,80 | 28,40 | 38,60 |
- Содержание комплекса.
- Примерный тематический план дисциплины “Численные методы”.
- Содержание дисциплины “Численные методы”.
- Тема 1. Численные методы решения нелинейных уравнений.
- Тема 2. Аппроксимация функций. Интерполяция функций.
- Тема 3. Численное дифференцирование. Численное интегрирование. Численные методы решения дифференциальных уравнений.
- Справочная литература.
- Часть вторая. Конспект лекций по дисциплине “Численные методы”.
- Лекция №1. Решение нелинейных уравнений. Метод половинного деления.
- Лекция № 2. Метод итераций для одного уравнения с одним неизвестным.
- Лекция № 3. Аппроксимация функций. Метод наименьших квадратов.
- Лекция № 4. Интерполирование функций. Формула Лагранжа.
- Лекция № 5. Интерполирование функций кубическими сплинами.
- Лекция № 6. Численное дифференцирование.
- Лекция № 7. Численное интегрирование.
- Лекция № 8. Численные методы безусловной оптимизации.
- Понятие о численном решении задачи Коши.
- Часть третья. Вопросы к зачёту по дисциплине “Численные методы”.
- Часть четвёртая. Примеры практических заданий к зачёту по дисциплине “Численные методы”.
- Часть пятая. Варианты практических заданий зачёту по численным методам.
- Варианты заданий для практической работы.
- Задача № 2.
- Задача № 3.
- Задача № 4.
- Задача № 5.
- Задача № 6.
- Задача № 7.
- Задача № 8.
- Задача № 9.
- Задача № 10
- Список используемой литературы: