Курс лекций по основам алгоритмизации и программирования задач машиностроения. Кравченко Д.В. - 91 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

89
Другой способ регуляризации
сглаживание
табличных
значений
подбо
-
ром
некоторой
гладкой
аппроксимационной
функции
,
т
.
е
.
с
использованием
интерполяционных
формул
.
Предположим
,
что
функция
)
x
(
f
,
заданная
в
виде
таблицы
с
постоянным
шагом
1ii
xxh
=
(
i
= 1, 2, …, n),
может
быть
аппроксимирована
интерпо-
ляционным многочленом Ньютона:
0
n
0
2
000
y
!
n
)1nt)...(nt(t
...y
!
2
)1t(t
yty)thx(Ny
+
++
++=+
, (36)
где
h
xx
t
0
= ;
0
y
конечные
разности
:
010
yyy
,
010
2
yyy = ;
i
1k
1i
1k
i
k
yyy
+
=
.
Дифференцируя
этот
многочлен
по
x
с
учетом
правила
дифференцирова
-
ния
сложной
функции
:
dt
dN
h
1
dx
dt
dt
dN
dx
dN
==
, (37)
получим
формулы
для
вычисления
производных
любого
порядка
:
+
+
+
+
+
+
0
4
23
0
3
2
0
2
0
y
!
4
6t22t18t4
y
!
3
2t6t3
y
!
2
1t2
y(
h
1
y
......)y
!
5
24t100t105t40t5
0
5
234
+
++
+ ;
(38)
+
+
+
+
0
4
2
0
3
0
2
2
y
!
4
22t36t12
y
!
3
6t6
y(
h
1
y
.....)y
!
5
100t210t120t20
0
5
23
+
+
+ .
Остаточный член многочлена Ньютона:
)1n(
*
)1n(
N
h)x(f
)!1n(
)nt)...(1t(t
)x(R
++
+
=
при consty
0
и
0
1n
yhf
+
= .
Интерполяционные многочлены Ньютона (Стирлинга и Бесселя) дают вы-
ражения для производных через разности y
k
(
k
= 1, 2, …).
Однако на практике выгоднее выражать значения производных не через
разности, а непосредственно через значения функции в узлах.
Для получения таких формул удобно пользоваться интерполяционным
многочленом Лагранжа с равномерным расположением узлов: