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1、这种形式的插值多项式称为n次牛顿插值多项式。,即其中系数可由插值条件记为为克服这个缺点,把插值多项式构造成如下形式 确定。第1页/共16页定义1 设函数f(x)在点 为f(x)在点处的一阶差商,记为,即称一阶差商的差商(为f(x)在处的二阶差商,记为上的值依次为称互异)为此我们引入差商概念:第2页/共16页一般地,称 m-1 阶差商的差商为 f(x)在点特别地,规定零阶差商处的m阶差商。即第3页/共16页为便于应用,通常采用差商表,例如一阶差商一阶差商二阶差商二阶差商三阶差商三阶差商第4页/共16页性质1 k阶差商是由函数值线性组合而成的,即性质2 差商具有对称性,即在k阶差商中任意调换2个节
2、点和差商有如下性质:的顺序,其值不变。第5页/共16页性质3 k阶差商和 k 阶导数之间有如下重要关系:有了差商的概念和性质后,我们就可以用差商来表示牛顿差值多项式中的系数。第6页/共16页由插值条件,可得由插值条件,可得由插值条件,可得第7页/共16页一般地,可以证明有于是,满足插值条件 的n次牛顿插值多项式为第8页/共16页例3 已知函数表10012114416910111213试用牛顿线性插值与抛物线插值求的近似值,并估计截断误差。第9页/共16页解:先构造差商表,取一阶差商二阶差商三阶差商100100.04761912111-0.000094110.0434780.0000003138
3、14412-0.000072460.04000016913第10页/共16页由差商表,牛顿插值多项式的系数依次为牛顿线性插值多项式为 牛顿抛物线插值多项式为 所求近似值为 所求近似值为 第11页/共16页可知近似值与的截断误差分别为,由插值余项公式 第12页/共16页 在实际计算中,特别是在函数f(x)的高阶导数比较复杂或f(x)的表达式没有给出时,由性质3,我们可以用差商表示的余项公式 实际计算中,当n+1阶差商变化不激烈时,可用近似代替取来估计截断误差。第13页/共16页例3中,若用此方法估计截断误差,则有与实际误差相当接近。第14页/共16页练习:给定数据如下:x 1 1.5 0 2 f(x)1.25 2.50 1.00 5.50 用牛顿二次、三次插值多项式近似计算f(1.46)的值,并估计牛顿二次插值多项式近似计算的截断误差,说明牛顿二次多项式近似计算结果的有效数字。第15页/共16页感谢您的观看!第16页/共16页