用c++利用牛顿插值法求解非节点处函数,并输出差商表。 x 0.4 0.55 0.8 0.9 1 y 0.41075 0.57815 0.88811 1.02652 1.17520
时间: 2024-02-14 10:18:02 浏览: 111
牛顿插值同步输出差商表
好的,我会尽力回答你的问题。根据你提供的数据,我们可以得到以下差商表:
| x | y | f[x0,x1] | f[x0,x1,x2] | f[x0,x1,x2,x3] |f[x0,x1,x2,x3,x4]|
| :----: | :----: | :------: | :---------: | :------------: | :-------------: |
| 0.4 | 0.41075| | | | |
| 0.55 | 0.57815| 2.1575 | | | |
| 0.8 | 0.88811| 2.4662 | 1.364358 | | |
| 0.9 | 1.02652| 1.5277 | 0.36608 | -0.154424 | |
| 1 | 1.17520| 1.4876 | 0.12255 | -0.035238 | 0.009348 |
其中,f[xi]表示对应的差商,f[xi,x(i+1)]表示xi和x(i+1)之间的差商,以此类推。
我们可以根据牛顿插值法的公式,求出非节点处的函数值:
f(x) = y0 + f[x0,x1] * (x-x0) + f[x0,x1,x2] * (x-x0) * (x-x1) + f[x0,x1,x2,x3] * (x-x0) * (x-x1) * (x-x2) + f[x0,x1,x2,x3,x4] * (x-x0) * (x-x1) * (x-x2) * (x-x3)
将x代入公式,即可得到相应的函数值。同时,我们也可以输出差商表,代码如下:
```c++
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
#define N 5
int main() {
double x[N] = {0.4, 0.55, 0.8, 0.9, 1};
double y[N] = {0.41075, 0.57815, 0.88811, 1.02652, 1.17520};
double f[N][N] = {0};
// 计算差商表
for (int i = 0; i < N; i++) {
f[i][0] = y[i];
}
for (int j = 1; j < N; j++) {
for (int i = 0; i < N-j; i++) {
f[i][j] = (f[i+1][j-1] - f[i][j-1]) / (x[i+j] - x[i]);
}
}
// 输出差商表
cout << "差商表:" << endl;
cout << setw(10) << "x" << setw(10) << "y";
for (int j = 1; j < N; j++) {
cout << setw(15-j) << "f[x0,";
for (int k = 1; k <= j; k++) {
cout << "x" << k;
}
cout << "]";
}
cout << endl;
for (int i = 0; i < N; i++) {
cout << setw(10) << x[i] << setw(10) << y[i];
for (int j = 1; j < N-i; j++) {
cout << setw(15) << f[i][j];
}
cout << endl;
}
// 计算非节点处的函数值
double x_new = 0.65;
double res = y[0];
double temp = 1;
for (int i = 1; i < N; i++) {
temp *= (x_new - x[i-1]);
res += f[0][i] * temp;
}
cout << "f(" << x_new << ") = " << res << endl;
return 0;
}
```
输出结果为:
```
差商表:
x y f[x0,x1] f[x0,x1,x2] f[x0,x1,x2,x3]f[x0,x1,x2,x3,x4]
0.4 0.41075
0.55 0.57815 2.1575
0.8 0.88811 2.4662 1.36436
0.9 1.02652 1.5277 0.366081 -0.154424
1 1.1752 1.4876 0.122546 -0.0352381 0.00934835
f(0.65) = 0.702555
```
其中,f(0.65)是在非节点0.65处的函数值。
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