《数值分析》-- 牛顿插值
文章目录
- 问题
- 一、牛顿插值基函数
- 二、均差(差商)及其基本性质
- 2.1 均差定义
- 2.2 利用均差表计算均差 ⭐
- 2.3 均差的性质
- 三、牛顿差值余项
- 习题
问题
一、牛顿插值基函数
Lagrange 插值虽然易算,但若要增加一个节点时,全部基函数li(x)l_i(x)li(x)都需要重新计算
- 牛顿插值基函数
- 确定系数A0,A1,…,AnA_0 , A_1,…, A_nA0,A1,…,An
依据插值条件(2),可以依次确定系数A0,A1,…,AnA_0 , A_1,…, A_nA0,A1,…,An:
即最后的系数:
二、均差(差商)及其基本性质
2.1 均差定义
一阶均差的均差:
利用插值条件和均差的定义,可求出Nn(x)N_n(x)Nn(x)的系数AjA_jAj :
2.2 利用均差表计算均差 ⭐
均差的计算步骤与结果可列成均差表,如下
由均差定义可知:高阶均差是两个低一阶均差的均差。
习题
2.3 均差的性质
- 性质1:均差可以表示为函数值的线性组合
- 性质2(对称性):均差的值与节点排列顺序无关
- 性质3 (均差与导数的关系)
- 性质4 (特征定理)
- 性质 5
- 牛顿插值多项式⭐
每增加一个节点,Newton插值多项式只增加一项,克服了Lagrange插值的缺点。
三、牛顿差值余项
习题
- 例题
- 已知信息f(0)f(0)f(0)=1,f(−1)f(-1)f(−1)=5,f(2)f(2)f(2)=-1,构造f(x)f(x)f(x) 的均差表。
- 例题
1.构造差商表
2.分别写出二次、四次Newton插值多项式
- 例题
详细计算过程:
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