在区间上分别取等分,用等距节点对龙格函数作多项式插值,分别构造次插值多项式。对每个,分别画出插值函数并与真实函数做对比matlab
时间: 2024-03-24 14:41:25 浏览: 105
好的,这是一个关于插值和龙格函数的问题。下面是用MATLAB实现的代码,可以帮助你实现这个问题。
首先,我们需要定义龙格函数。龙格函数是一个周期为1的函数,定义如下:
```matlab
function y = f(x)
y = 1 ./ (1 + 25 .* x .^ 2);
end
```
然后,我们需要对龙格函数进行等分插值。假设我们在区间 $[-1,1]$ 上取 $n+1$ 个等分节点,节点的值为:
```matlab
nodes = linspace(-1, 1, n + 1);
```
然后,我们可以用这些节点对龙格函数进行插值,得到插值多项式 $P_n(x)$。插值多项式的计算可以用拉格朗日插值公式实现:
```matlab
function y = P(x, nodes)
y = 0;
for k = 1:length(nodes)
y = y + f(nodes(k)) .* L(x, k, nodes);
end
end
function y = L(x, k, nodes)
prod = 1;
for i = 1:length(nodes)
if i ~= k
prod = prod .* (x - nodes(i)) ./ (nodes(k) - nodes(i));
end
end
y = prod;
end
```
接着,我们可以用插值多项式 $P_n(x)$ 来近似龙格函数 $f(x)$。我们可以在 $[-1,1]$ 区间上取足够多的点,用这些点来画出插值函数和真实函数,并做对比。代码示例如下:
```matlab
n = 5;
nodes = linspace(-1, 1, n + 1);
x = linspace(-1, 1, 1000);
y1 = f(x);
y2 = P(x, nodes);
plot(x, y1, 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'True function');
hold on;
plot(x, y2, '--', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Interpolation function');
plot(nodes, f(nodes), 'o', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Nodes');
legend('Location', 'northwest');
xlabel('x');
ylabel('y');
title(['Interpolation with ' num2str(n + 1) ' equally spaced nodes']);
```
运行代码后,会得到一个对比图,显示插值函数、真实函数和等分节点的位置。可以看到,随着等分节点数的增加,插值函数越来越接近真实函数。
你可以将代码放到一个循环中,依次对不同的等分节点数进行插值和绘图,从而得到多个对比图。
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