通过编程计算函数f(x)的近似值 已知对于,有如下数据表: xi 0 0.5 1.0 2.0 f(xi) 1.00000 1.64872 2.71828 7.38906 (1)对x0=0,x1=0.5,x2=2利用二次插值计算f(0.25)和f(0.75)的近似值 (2)对x0=0,x1=0.5,x2=2求f(x)的埃尔米特插值多项式H5(x)
时间: 2024-04-03 09:31:44 浏览: 99
好的,我明白了你的问题。首先,我会先回答你的第一个问题:
(1) 对于二次插值,我们可以利用拉格朗日插值公式,假设已知三个点$(x_0,f(x_0)),(x_1,f(x_1)),(x_2,f(x_2))$,则可以得到二次插值多项式为:
$$
L_2(x)=f(x_0)\frac{(x-x_1)(x-x_2)}{(x_0-x_1)(x_0-x_2)}+f(x_1)\frac{(x-x_0)(x-x_2)}{(x_1-x_0)(x_1-x_2)}+f(x_2)\frac{(x-x_0)(x-x_1)}{(x_2-x_0)(x_2-x_1)}
$$
将$x=0.25$和$x=0.75$代入上式可得:
$$
f(0.25) \approx 1.39765\\
f(0.75) \approx 2.44933
$$
(2) 对于埃尔米特插值,我们需要先求出一阶导数和二阶导数的值,假设已知三个点$(x_0,f(x_0)),(x_1,f(x_1)),(x_2,f(x_2))$,则有:
$$
f[x_0]=f(x_0)\\
f[x_1]=f(x_1)\\
f[x_2]=f(x_2)\\
f[x_0,x_1]=\frac{f(x_1)-f(x_0)}{x_1-x_0}\\
f[x_1,x_2]=\frac{f(x_2)-f(x_1)}{x_2-x_1}\\
f[x_0,x_1,x_2]=\frac{f[x_1,x_2]-f[x_0,x_1]}{x_2-x_0}
$$
然后,我们可以得到埃尔米特插值多项式为:
$$
H_5(x)=f(x_0)+f[x_0,x_1](x-x_0)+f[x_0,x_1,x_2](x-x_0)(x-x_1)^2+f[x_1,x_2](x-x_1)^2+f[x_1,x_2,x_0](x-x_1)^2(x-x_2)+f[x_0,x_1,x_2](x-x_0)(x-x_1)(x-x_2)^2
$$
将$x$代入上式即可求得$f(x)$的近似值。
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