Page 36 - 4204
P. 36

ЛЕКЦІЯ 3. ІНТЕРПОЛЯЦІЯ ФУНКЦІЙ

                        Приклад. Знайти інтерполяційний поліном Ньютона:


                      і            0              1              2              3


                      y i         13              6              4             21

                     x i          -2             -1              1             2

                      1            6 13            4   6           21  4
                                             7              1            17
                                    1  2           1 1             2  1


                      2                    1 7               17  1
                                                  2                   6
                                          1  2                 2  1

                      3                               6  2
                                                             1
                                                      2  2


                        Для n = 3 інтерполяційний поліном Ньютона матиме вигляд:


                           N (x) = y + (x − x )f(x ; x ) + (x − x )(x − x )f(x ; x ; x ) +
                                      0
                                                                                               2
                                                                                           1
                                                                                       0
                                                       0
                                                  0
                                                           1
                                                                                  1
                                                                        0
                             3
                                       + (x − x )(x − x )(x − x )f(x ; x ; x ; x ),                    (3.5)
                                                                         0
                                                                   2
                                                          1
                                                                                     3
                                                                                 2
                                                                             1
                                                0
                  або підставивши вхідні дані та значення розділених різниць, отримаємо
                   N (х) = 13 + (х + 2)·(−7) + (х + 2)(х + 1)·2 + (х + 2)(х + 1)(х − 1)·1 =
                     3
                                                                          3
                                                                   2
                                                     1  2x   4x     x .
                        Самостійно: перевірити умови N 3(х i) = y i , зокрема, що N 3(2) = 21.
                        Зауважимо, що до формули (3.5) входять різниці, розміщені
                  по лівому краю таблиці і точки додаються у порядку зростання,

                  тому  вираз  (3.5)  ще  називають  інтерполяційною  формулою

                  Ньютона  вперед.  Однак  аналогічну  формулу  можна  отримати


                  якщо починати інтерполяцію з правого краю від останньої точки,

                  і отримаємо інтерполяційну формулу Ньютона назад:

                           N (x) = y + (x − x )f(x ; x ) + (x − x )(x − x )f(x ; x ; x ) +
                                                                                               3
                             3
                                                                                       1
                                                                                  2
                                                                                           2
                                      3
                                                                        3
                                                           3
                                                       2
                                                  3
                                       + (x − x )(x − x )(x − x )f(x ; x ; x ; x ),                    (3.6)
                                                          2
                                                3
                                                                                 2
                                                                         0
                                                                             1
                                                                                     3
                                                                   1
                                                              35
   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41