使用等间距法直线段逼近的节点计算方法,计算节点(8.59, -5.96452)(16.9 ,-8.0058)(25.19 ,-9.56476)(33.48 ,-10.8567)(50.03 ,-12.8851)
时间: 2024-01-04 12:03:23 浏览: 68
矩形区域上的五点差分逼近 例题
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使用等间距法直线段逼近的节点计算方法,需要先确定节点之间的间距,然后使用线性插值方法连接节点,形成一条逼近曲线。具体步骤如下:
1. 计算节点间的等间距间隔 d,公式为:d = (x_n - x_1) / (n - 1),其中 x_n 和 x_1 分别表示最后一个节点和第一个节点的横坐标,n 表示节点数量。
d = (50.03 - 8.59) / (5 - 1) = 10.11
2. 计算所有节点的纵坐标与横坐标差值的比值 k,公式为:k_i = (y_i - y_1) / (x_i - x_1),其中 i 表示节点编号。
k_2 = (-8.0058 - (-5.96452)) / (16.9 - 8.59) = -0.8905
k_3 = (-9.56476 - (-5.96452)) / (25.19 - 8.59) = -0.3321
k_4 = (-10.8567 - (-5.96452)) / (33.48 - 8.59) = -0.2306
k_5 = (-12.8851 - (-5.96452)) / (50.03 - 8.59) = -0.2481
3. 计算每个等间距间隔内需要插值的节点数量 m,公式为:m_i = round((x_i - x_1) / d) - 1,其中 round 表示四舍五入取整。
m_2 = round((16.9 - 8.59) / 10.11) - 1 = 1
m_3 = round((25.19 - 8.59) / 10.11) - 1 = 1
m_4 = round((33.48 - 8.59) / 10.11) - 1 = 2
m_5 = round((50.03 - 8.59) / 10.11) - 1 = 4
4. 对于每个间隔内需要插值的节点,使用线性插值方法计算纵坐标。具体公式为:y_i = y_1 + k_i * (x_i - x_1),其中 i 表示插值节点编号。
对于第二个间隔(节点 2 到节点 3),插值节点编号为 1,插值横坐标为 18.70,插值纵坐标计算如下:
y_2 = -5.96452
x_2 = 8.59
k_2 = -0.8905
x_i = 18.70
y_i = y_2 + k_2 * (x_i - x_2) = -5.96452 - 0.8905 * (18.70 - 8.59) ≈ -7.0593
对于第四个间隔(节点 4 到节点 5),插值节点编号为 1 和 2,插值横坐标分别为 18.70 和 28.81,插值纵坐标计算如下:
y_4 = -10.8567
x_4 = 33.48
k_4 = -0.2306
x_i1 = 18.70
x_i2 = 28.81
y_i1 = y_4 + k_4 * (x_i1 - x_4) = -10.8567 - 0.2306 * (18.70 - 33.48) ≈ -12.1505
y_i2 = y_4 + k_4 * (x_i2 - x_4) = -10.8567 - 0.2306 * (28.81 - 33.48) ≈ -11.6694
5. 将所有节点和插值节点连接起来,形成一条逼近曲线。
最终的逼近曲线为:
(8.59, -5.96452) -> (18.70, -7.0593) -> (25.19, -9.56476) -> (33.48, -10.8567) -> (38.59, -12.1505) -> (48.70, -12.7692) -> (50.03, -12.8851)
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