это быстро и бесплатно
Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!
Ознакомительный фрагмент работы:
Пошукова робота на тему:
Інтерполяція.
План
13.16. Інтерполювання функцій
Нехай відомі числові значення деякої величини , які відповідають числовим значенням величини /вузли інтерполювання /. Вважаючи функцією від , складемо таблицю із цих чисел:
Такі таблиці виникають на практиці в результаті дослідів, які проводяться над величиною ; але їх складають і для аналітично заданих функцій : таблиці квадратів та кубів чисел, таблиці логарифмів, таблиці тригонометричних функцій і т.п.
Часто виникає потреба в ущільненні таблиць, тобто в обчисленні проміжних значень , відсутніх в таблиці, задовольнившись при цьому лише наявним запасом табличних значень цієї величини . Також буває потрібним знайти на базі таблиці аналітичний вираз деякої функції , яка набувала б табличних значень за табличних значень . Звичайно, за беруть многочлен степеня , що має таку властивість (інтерполюючий многочлен).
Ознайомимося з деякими методами інтерполювання.
13.16.1. Інтерполяційна формула Лагранжа
Інтерполяційний многочлен запишемо у вигляді:
Для знаходження невизначених коефіцієнтів будемо покладати в цій рівності по черзі вимагаючи при цьому, щоб
Тоді одержуємо
Підставивши знайдені значення коефіцієнтів у вираз інтерполяційного многочлена, одержимо інтерполяційну формулу Лагранжа:
Поклавши в цю формулу , що дорівнює потрібному нам проміжному (нетабличному) значенню, одержуємо відповідне проміжне (нетабличне) значення . За табличних значень маємо відповідні табличні значення .
13.16.2. Інтерполяційна формула Ньютона
У випадку, коли вузли інтерполювання утворюють арифметичну прогресію (рівновіддалені)
( - крок інтерполювання), користуються інтерполяційною формулою, яка використовує скінченні різниці функції .
Скінченою різницею першого порядку величини називається різниця між двома послідовними її табличними значеннями:
Скінченою різницею другого порядку величини називається різниця між двома послідовними різницями першого порядку:
Аналогічно визначаються і скінченні різниці вищих порядків.
Із означень одержуємо:
Можна показати методом математичної індукції, що і в загальному випадку коефіцієнти виразу є біноміальними, а весь вираз нагадує розгорнутий -ий степінь суми. Тому
У цій формулі є номер табличного значення , або інакше - число кроків , які відділяють табличне значення від , тобто
Якщо будемо обчислювати нетабличне значення , що відповідає нетабличному значенню , і збережемо вигляд правої частини рівності для , то величина буде такою самою функцією від , якою функцією від раніше було ( за всіх табличних переходить в ).
Замінивши на , одержуємо інтерполяційну формулу Ньютона:
У розгорнутому вигляді є многочлен степеня відносно . За всіх табличних значень аргументу дорівнює відповідному табличному значенню функції , тобто .
Зауваження. Якщо функція лінійна або якщо розміщення на координатній площині точок наближено нагадує пряму лінію , то для одержання проміжних (нетабличних ) значень не має необхідності в інтерполяційних формулах, побудованих на базі усієї таблиці. Достатньо використати лише два ближчих вузли інтерполювання. Нехай і потрібно знайти , знаючи відповідні табличні значення та . Із рівняння прямої
одержимо
Цю формулу називають формулою лінійного інтерполювання. Нею часто користуються у випадках, коли вузли інтерполювання близькі один до одного.
Одержимо формули диференціювання функції, заданої таблицею, у випадку рівновіддалених вузлів інтерполювання.
Інтерполяційну формулу Ньютона запишемо так:
Оскільки
тощо,
то
тощо.
Для знаходження похідних функцій за табличних значень аргументу покладено і тому
тощо.
Ці формули поширюються на будь-яке табличне значення аргументу оскільки будь-яке значення з таблиці скінчених різниць можна вважати початковим, так що
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников
Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов
Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит
Бесплатные доработки и консультации
Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки
Гарантируем возврат
Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа
Техподдержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему
Строгий отбор экспертов
К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован
Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн
Необходимо выполнить задание по предмету основы инженерных расчетов в программе Mathcad
Контрольная, Основы инженерных расчетов
Срок сдачи к 6 апр.
Разработка поста сто по ремонту кпп легковых автомобилей dodge challenger
Курсовая, МДК, машиностроение
Срок сдачи к 15 мая
Выполнить курс . тгасу. теоретическая механика, часть 1. е-02552
Контрольная, Теоретическая механика
Срок сдачи к 24 апр.
Сравнить и посчитать экономическую часть по данным за 2 года
Решение задач, экономика в металлургии
Срок сдачи к 6 апр.
Сделать чертёж наладку
Лабораторная, Автоматизация производственных процессов в машиностроении
Срок сдачи к 5 апр.
Разработка информационной системы для столярного производства
Диплом, Информационные системы и технологии (09.03.02)
Срок сдачи к 19 апр.
Подготовить доклад на тему "Гарантии президента, ушедшего в отставку"
Доклад, Государственное и муниципальное управление
Срок сдачи к 4 апр.
Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем
Ответы на билеты, Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем
Срок сдачи к 3 апр.
Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!