Специальность
«Математические методы в экономике»
КУРСОВАЯ РАБОТА
Практическое применение интерполирования гладких функций
2010
Содержание
Введение
1. Постановка задачи интерполяции
1.1 Определение термина интерполяции
1.2 Как выбрать интерполянт
1.3 Полиноминальная интерполяция
1.4 Интерполяционный полином Лагранжа
1.5 Про погрешность полинома
2. Один вид обобщенной интерполяции
2.1 Обобщенная интерполяция
2.2 Важное представление гладкой функции
Заключение
Список использованной литературы
Введение
В вычислительной математике существенную роль играет интерполяция функций, т.е. построение по заданной функции другой (как правило, более простой), значения которой совпадают со значениями заданной функции в некотором числе точек. Причем интерполяция имеет как практическое, так и теоретическое значение. На практике часто возникает задача о восстановлении непрерывной функции по ее табличным значениям, например полученным в ходе некоторого эксперимента. Для вычисления многих функций, оказывается, эффективно приблизить их полиномами или дробно-рациональными функциями. Теория интерполирования используется при построении и исследовании квадратурных формул для численного интегрирования, для получения методов решения дифференциальных и интегральных уравнений.
В нашем случае для более полного раскрытия данной темы подробно рассмотрим для начала само понятие интерполяции, далее интерполирование непосредственно гладкой функции и интерполирование гладкой функции в точке.
Цель работы: изучение интерполирования гладких функций и практическое применение интерполирования функций.
1. Постановка задачи интерполяции
интерполяция погрешность полином
1.1 Определение термина интерполяции
Пусть для функции f(x), определенной на какой - либо части R, известны её значения на некотором конечном множестве точек x1, x2, …, xn Î [a,b], и в этих точках функция f(x) определена как:
,
Требуется вычислить, хотя бы приближенно, значения при всех x.
Такая задача может возникнуть при проведении различных экспериментов, когда значения искомой функции определяются в дискретные моменты времени, либо в теории приближения, когда сложная функция сравнительно просто вычисляется при некоторых значениях аргумента, для функций заданных таблицей или графически и т.п.
Обычно функцию g(xi), xi Î [a,b], , с помощью которой осуществляется приближение, находят так, чтобы:
(1) ()
Такой способ приближения называют интерполяцией или интерполированием. Точки x1, x2, …, xn называют узлами интерполяции, если точка x, в которой вычисляется f(x), лежит вне отрезка [a,b], то употребляют термин экстраполяции. Функцию g(xi), , называют интерполянтом.
При этом следует ответить на следующий вопрос.
1.2 Как выбрать интерполянт
Такие функции строятся на основе комбинаций из элементарных функций.
(2) ,
– фиксированная линейно- независимая система, а () - пока неизвестные параметры.
Математическая постановка задачи интерполирования заключается в следующем. Пусть R - пространство действительных функций, определенных на отрезке [a,b], и - заданная конечная или счетная система функций из R, такая, что их любая конечная подсистема является линейно-независимой. ............
