Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичні матеріали для забезпечення лабораторн...doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.11.2019
Размер:
673.28 Кб
Скачать

Перша інтерполяційна формула Ньютона має вигляд

(1)

Формула (1) використовується для інтерполяції і екстраполяції в точках х, близьких до початку таблиці.

В формулі (1) використовується верхній горизонтальний рядок таблиці різниць (табл. 1.).

Табл.1 Горизонтальна таблиця кінцевих різниць при i = 5

X

Y

Y

2Y

3Y

4Y

X0

Y0

Y0

2Y0

3Y0

4Y0

X1

Y1

Y1

2Y1

3Y1

4Y1

X2

Y2

Y2

2Y2

3Y2

X3

Y3

Y3

2Y3

X4

Y4

Y4

X5

Y5

При n = 1 і n = 2 із формули (1) одержуємо часткові випадки:

n = 1 лінійна інтерполяція

y(x) = y0 + y0(x - х0)/h

(2)

n = 2 квадратична інтерполяція

y(x) = y0 + y0(x - х0)/h + 2y0(x - х0)( x – х1)/(2!h2)

(3)

Д руга інтерполяційна формула Ньютона має вигляд:

(4)

У формулі (4) використовується нижній похилий рядок різниці (табл.2).

Формула (4) застосовується для інтерполяції в точках, близьких до кінця таблиці, тобто до xn.

Інтерполяційна формула Гауса.

Пронумеруємо задані вузли наступним чином:

x-4, x-3, x-2, x-1, x0, x1, x2, x3, x4,

тоді таблиця різниць матиме вигляд Табл.2.

Табл.2 Діагональна таблиця різниць.

X

Y

1Y

2Y

3Y

4Y

5Y

6Y

X-4

Y-4

X-3

Y-3

Y-4

2Y-4

X-2

Y-2

Y-3

2Y-3

3Y-4

4Y-4

X-1

Y-1

Y-2

2Y-2

3Y-3

4Y-3

5Y-4

6Y-4

X0

Y0

Y-1

2Y-1

3Y-2

4Y-2

5Y-3

6Y-3

X1

Y1

Y0

2Y0

3Y-1

4Y-1

5Y-2

6Y-2

X2

Y2

Y1

2Y1

3Y0

4Y0

5Y-1

X3

Y3

Y2

2Y2

3Y1

X4

Y4

Y3

Перша інтерполяційна формула Гауса:

Д руга інтерполяційна формула Гаусса:

Ф ормули Гауса застосовуються для інтерполяції в середині таблиці поблизу х0. При цьому перша формула Гауса застосовується при х>x0, а друга – при х<x0

Інтерполяційна формула Стірлінга.

Це формула являє собою середнє арифметичне першої і другої формул Гауса:

де m = 2i-1, q = (x-x0)/h.

Формула застосовується для інтерполяції всередині таблиці при значеннях q, близьких до 0.Практично її застосовують при

|q| <=0.25

Інтерполяційна формула Бесселя має вигляд.

Де m = 2i-1, q = (x-x0)/h.

Формула Бесселя використовується для інтерполяції в центрі таблиці при значеннях q , близьких до 0.5. На практиці вона використовується при 0.25 <q<0.75. Найбільш простий вигляд має формула при q=0.25, так як всі члени , які включають в себе різниці непарного порядку , зникають .Формулу використовують для ущільнення таблиці, тобто для створення таблиць з малим шагом

Інтерполяція для довільно вибраних вузлів.

Інтерполяційна формула Лагранжа.

Нехай хi- довільно вибраний вузол ,yi=f(xi) –значення функції f(x).

Поліном степені n , який набуває в точці xi значення yi ,є інтерполяційним поліномом Лагранжа:

n n

L = yi* (xxk)/ (xixk)

i =1 k=1, ki