Tìm đa thức nội suy theo cách xây dựng khai triển Taylor của hàm số | Bài giảng môn Phương pháp tính và matlab CTTT | Đại học Bách khoa hà nội

Tìm đa thức nội suy theo cách xây dựng khai triển Taylor của hàm số . Tài liệu trắc nghiệm môn Phương pháp tính và matlab CTTT giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

ĐA THỨC NỘI SUY NEWTON
Thị Ngọc Yến
nội, 9/2020
ĐA THỨC NỘI SUY
- Cho bộ điểm
- Đa thức bậc không quá n, đi qua
bộ điểm trên được gọi là đa thức nội suy
với các mốc nội suy
- Khi đó
( )
0,
, , , [ , ]
i i i i j i
in
x y f x x x i j x a b
=
=
( )
n
Px
( ) ( )
n
f x P x
0,
i
in
x
=
KHAI TRIỂN TAYLOR
( )
( ) ( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
2
0 1 0 2 0
00
01
0
0 2 2
0
0
'
''
'' 2!
2!
!
!
n
n
nn
f x a a x x a x x
f x a
f x a
fx
f x a a
fx
f x n a a
n
= + + +
=
=
= =
= =
ĐA THỨC NỘI SUY NEWTON
Ý tưởng: Tìm đa thức nội suy theo cách
xây dựng khai triển Taylor của hàm số
( )
( ) ( )
( )
( )
( )
( ) ( )
0 1 0 2 0 1
0 0 0 0
10
1 0 1 1 0 1 1 0
10
'
f x a a x x a x x x x
f x a a y
yy
f x a a x x y a f x
xx
= + + +
= =
= + = =
ĐA THỨC NỘI SUY NEWTON
Tỷ sai phân (tỷ hiệu)
( )
( )
10
01
10
1 2 0 1
0 1 2
20
1 0 1
01
0
,:
,,
, , :
,..., ,...,
, ,..., :
kk
k
k
f x f x
f x x
xx
f x x f x x
f x x x
xx
f x x f x x
f x x x
xx
=
=
=
NỘI SUY NEWTON
Xây dựng đa thức nội suy Newton theo
quy nạp các mốc theo thứ tự tăng dần
NỘI SUY NEWTON
( ) ( ) ( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
1
0 0 1 0 0 1
0
0 1 1
1
0
, , ,...,
, , ,..., w
w
nn
n
n n i
i
n n n
n
ni
i
f x P x R x
P x y f x x x x f x x x x x
R x f x x x x x
x x x
=
+
+
=
=+
= + + +
=
=
ĐTNS NEWTON MỐC CÁCH ĐỀU
( )
( )
0
11
1
1
0
0
,...,
!!
k
k k k k
ll
kk
ll
kk
kk
k
k
kk
x x kh
y y y y
yy
yy
yy
f x x
k h k h
++
=+
= =
=
=

==
NS NEWTON MỐC CÁCH ĐỀU
( )
( )
( ) ( ) ( )
( )
( ) ( ) ( )
0
2
0 0 0
0
2
1 1 1
1! 2! !
1 1 1
1! 2! !
nn
n
nn
n
n n n
n
P x P x th
y y y
y t t t t t t n
n
P x th
y y y
y t t t t t t n
n
=+
= + + + + +
=+
= + + + + + + +
Các vấn đề cần giải quyết
Mốc bất kỳ:
Lập bảng tỷ sai phân, thêm mốc nội suy
Lập đa thức nội suy newton, thêm mốc nội
suy
Bổ sung dữ liệu bị thiếu
Các vấn đề cần giải quyết
Mốc cách đều
Bảng sai phân
Thêm mốc nội suy
Đa thức nội suy
Trích xuất dữ liệu phù hợp yêu cầu
| 1/11

Preview text:

ĐA THỨC NỘI SUY NEWTON Hà Thị Ngọc Yến Hà nội, 9/2020 ĐA THỨC NỘI SUY - Cho bộ điểm
x , y = f (x ) , x x i
  j, x [a,b] i i i =0, i j i i n
- Đa thức bậc không quá n, P x n ( đ ) i qua
bộ điểm trên được gọi là đa thức nội suy
với các mốc nội suy xii=0,n - Khi đó
f ( x)  P x n ( ) KHAI TRIỂN TAYLOR
f ( x) = a + a ( x x ) + a ( x x )2 + 0 1 0 2 0 f ( x = a 0 ) 0
f '( x = a 0 ) 1 ( f '' x f ' x = 2!a a = 0 ) ( 0) 2 2 2! ( ) n n ( f x f x
= n!a a = 0 ) ( 0) n n n! ĐA THỨC NỘI SUY NEWTON
• Ý tưởng: Tìm đa thức nội suy theo cách
xây dựng khai triển Taylor của hàm số
f ( x) = a + a x x + a x x x x + 0 1 ( 0 ) 2 ( 0 ) ( 1 )
f ( x = a a = y 0 ) 0 0 0 −
f ( x ) = a + a ( x x ) y y 1 0 = y a =  f ' x 1 0 1 1 0 1 1 ( 0) x x 1 0 ĐA THỨC NỘI SUY NEWTON
• Tỷ sai phân (tỷ hiệu)  f x f x f x , x := 0 1 ( 1) ( 0) x x 1 0  f x , xf x , x
f x , x , x := 0 1 2   1 2  0 1 x x 2 0  f x ,..., x
f x ,..., x
f x , x ,..., x : k k = 0 1 k   1   0 1 x x k 0 NỘI SUY NEWTON
• Xây dựng đa thức nội suy Newton theo
quy nạp các mốc theo thứ tự tăng dần  f x y f x, x  ( ) 0 = 0 x x0
f (x) = y + f x, x x x 0  0( 0 )  f x, xf x , x
f x, x , x = 0 1  0  0 1 x x1
f x, x = f x , x + f x,x ,x x x 0   0 1  0 1( 1 )
f (x) = y + f x , x x x + f x,x ,x x x x x 0  0 1( 0 )  0 1( 0 ) ( 1 ) NỘI SUY NEWTON
f (x) = P x + R x n ( ) n ( ) −
P x = y + f x x x x + + f x x
x x x n ( )  n , ( )  , ,..., n 1 0 0 1 0 0 1 ( i) i=0 R x = f x x x x x n ( )  , , ,..., w 0 1 n n 1 + ( ) n w
x =  x x n 1 + ( ) ( i) i=0
ĐTNS NEWTON MỐC CÁCH ĐỀU
x = x + kh k 0 y  = yy = y k k 1 + k k 1 + l
y =   y k ( l 1 k) l
y =   y k ( l 1 k)  k kyy f x ,..., x = = k  0 k 0 k! k h k ! k h NS NEWTON MỐC CÁCH ĐỀU
P x = P x + th n ( ) n ( 0 ) 2 n y   yy 0 0 = y + t + t (t − ) 0 1 + + t t −1 t n +1 0 ( ) ( ) 1! 2! n! = P x + th n ( n ) 2 yy  = y + t + t (t + ) n y n n 1 n + + t t + t + n n ( )1 ( )1 1! 2! n!
Các vấn đề cần giải quyết • Mốc bất kỳ:
– Lập bảng tỷ sai phân, thêm mốc nội suy
– Lập đa thức nội suy newton, thêm mốc nội suy
– Bổ sung dữ liệu bị thiếu
Các vấn đề cần giải quyết • Mốc cách đều – Bảng sai phân – Thêm mốc nội suy – Đa thức nội suy
– Trích xuất dữ liệu phù hợp yêu cầu