2019年4月第36卷第2期长治学院学报JournalofChangzhiUniversityApr.熏2019Vol.36熏No.2MATLAB在《数值分析》课程中的教学研究—插值方法及其应用分析——
靳海娟
(长治学院数学系,山西长治
摘
046011)
要:文章主要介绍了插值法的基本概念,并对Lagrange插值法、Newton插值法以及分段线性插值
法进行深入的研究。并借助MATLAB软件对插值法在具体问题中的应用作了分析。
关键词:Runge现象;Lagrange插值法;Newton插值法;分段线性插值法中图分类号:O241.3
文献标识码:A
文章编号:1673-2014(2019)02-0059-04
1前言
《数值分析》(NumericalAnalysis)是大学数学教学的必修课程。为了达到理想的教学效果,借助MATLAB软件以实验课的形式辅助教学越来越常见。MATLAB是目前世界上最为通用的数学和工程计算软件之一,尤其是在《数值分析》课程的算法实现方面,发挥着巨大的作用。2基于MATLAB软件的插值方法2.1
插值法的基本概念
x1,x2,…,xn为[a,b]上n+1个互不相同的点,x0,
…,n),它的次数不超过n,且满足
l(=ixj)
10
i=ji≠j
,
然后以对应点处的函数值为系数作线性组合,即得所要求的多项式,由多项式l()有n个根x(1,ixjj=0,…,i-1,i+1,…,n)故它必有如下形式:
嗓li(x)=
=
(x?x0)L(x?xi?1)(x?xi+1)L(x?xn)
(xi?x0)L(xi?xi?1)(xi?xi+1)L(xi?xn)
j=0i≠j
∏
n
x?xjxi?xj
(i=0,1,2L,n)
(fx)为定义在区间[a,b]上的函数,准为给定的一个函数类,若准上有函数渍(x),满足
渍(xi)=(fxi),(i=0,1,2,…,n)
则称x0,x1,x2,…,xn为插值节点,渍(x)为插值函数,(fx)为被插函数,这种求函数近似式的方法称为插值法[6]。2.22.2.1
多项式插值Lagrange插值法
n次Lagrange插值多项式的L()的公式为:nx
Ln(x)=∑li(x)f(xi),(i=0,1,2L,n)
余项为
f(n+1)(ξ)n
Rn(x)=∏(x?xj)
(n+1)!j=0
孜介于x与节点x0,x1,…,xn之间。2.2.2牛顿插值法
,
设有函数(fx),x0,x1,x2,…,xn为一系列互不相等的点,
先构造Lagrange插值基函数li(x)(i=0,1,2,
基金项目:长治学院教学改革创新项目(JC201805)收稿日期:2018—10—16
作者简介:靳海娟(1982—),女,山西运城人,讲师,主要从事金融数学的教学与研究。
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