一、拉格朗日插值法實驗計算近似值例題
在數值分析中,拉格朗日插值法是以法國十八世紀數學家約瑟夫·拉格朗日命名的一種多項式插值方法。
許多實際問題中都用函數來表示某種內在聯系或規律,而不少函數都只能通過實驗和觀測來了解。如對實踐中的某個物理量進行觀測,在若干個不同的地方得到相應的觀測值,拉格朗日插值法可以找到一個多項式,其恰好在各個觀測的點取到觀測到的值。
二、計算方法拉格朗日插值實驗報告
拉格朗日插值公式
約瑟夫·拉格朗日發現的公式
拉格朗日插值公式線性插值也叫兩點插值,已知函數y = f (x)在給定互異點x0, x1上的值為y0= f (x0),y1=f (x1)線性插值就是構造一個一次多項式P1(x) = ax + b使它滿足條件P1 (x0) = y0 P1 (x1) = y1其幾何解釋就是一條直線,通過已知點A (x0, y0),B(x1, y1)。
三、拉格朗日插值多項式計算近似值
拉格朗日點是三體意義下的一種平衡點,在拉格朗日點,第三體受到的另外兩個物體的引力合力為零。如果稍微偏離平衡點,第三體就會受到一個大概指向拉格朗日點方向的合力,類似于繞天體中心的萬有引力。從而可以得到環繞拉格朗日點的暈軌道。
四、計算方法實驗拉格朗日插值
構造一組插值基函數.”就是構造一個函數,這個函數在其中一點的值為1,其它點的值為0。這樣的話把n個這樣的函數加權加起來得到的函數就是在每個點上的值都是需要的了
五、拉格朗日插值求近似值
Pn(x)=a0+a1x+……+anxn
將{x}ni=0代入,構造出一個關于系數a0,a1,……,an的n+1元線性方程組,并解出{a}。
由于這種插值方法是最繁雜的,所以一般不會用到(除非在小學生面前裝*),所以也不會考慮其誤差,如果非得考慮的話,由范德蒙德矩陣可知,矩陣非奇異所以Pn(x)存在且唯一,故而誤差和其他插值方法的誤差是一樣的,這里就不做討論了。
六、拉格朗日插值法求近似值
一、拉格朗日插值法
是以法國十八世紀數學家約瑟夫·路易斯·拉格朗日命名的一種多項式插值方法。許多實際問題中都用函數來表示某種內在聯系或規律,而不少函數都只能通過實驗和觀測來了解。如對實踐中的某個物理量進行觀測,在若干個不同的地方得到相應的觀測值,拉格朗日插值法可以找到一個多項式,其恰好在各個觀測的點取到觀測到的值。這樣的多項式稱為拉格朗日(插值)多項式。
二、Lagrange基本公式:
拉格朗日插值公式,設,y=f(x),且xi< x < xi+1,i=0,1,…,n-1,有:
Lagrange插值公式計算時,其x取值可以不等間隔。由于y=f(x)所描述的曲線通過所有取值點,因此,對有噪聲的數據,此方法不可取。
一般來說,對于次數較高的插值多項式,在插值區間的中間,插值多項式能較好地逼近函數y=f(x),但在遠離中間部分時,插值多項式與y=f(x)的差異就比較大,越靠近端點,其逼近效果就越差。
三、C++實現
#include <iostream>
#include <conio.h>
#include <malloc.h>
double lagrange(double *x,double *y,double xx,int n)/*拉格朗日插值算法*/
{
int i,j;
double *a,yy=0.0;/*a作為臨時變量,記錄拉格朗日插值多項式*/
a=(double *)malloc(n*sizeof(double));
for(i=0;i<=n-1;i++)
{
a[i]=y[i];
for(j=0;j<=n-1;j++)
if(j!=i) a[i]*=(xx-x[j])/(x[i]-x[j]);
yy+=a[i];
}
free(a);
return yy;
}
/
int main()
{
int i;
int n;
double x[20],y[20],xx,yy;
printf("Input n:");
scanf("%d",&n);
if(n>=20)
{
printf("Error!The value of n must in (0,20).");
getch();
return 1;
}
if(n<=0)
{
printf("Error! The value of n must in (0,20).");
getch();
return 1;
}
for(i=0;i<=n-1;i++)
{
printf("x[%d]:",i);
scanf("%lf",&x[i]);
}
printf("\n");
for(i=0;i<=n-1;i++)
{
printf("y[%d]:",i);
scanf("%lf",&y[i]);
}
printf("\n");
printf("Input?xx:");
scanf("%lf",&xx);
yy=lagrange(x,y,xx,n);
printf("x=%.13f,y=%.13f\n",xx,yy);
getch();
}
七、拉格朗日插值法計算插值函數
不是,是一種分式函數,算初等函數。但是該內容出現在數學分析中。
八、用拉格朗日插值法求近似值
線性插值也叫兩點插值,已知函數y = f (x)在給定互異點x0, x1上的值為y0= f (x0),y1=f (x1)線性插值就是構造一個一次多項式:P1(x) = ax + b,使它滿足條件:P1 (x0) = y0, P1 (x1) = y1 其幾何解釋就是一條直線,通過已知點A (x0, y0),B(x1, y1)