插值拟合matlab实现牛顿插值
时间: 2023-08-23 08:10:10 浏览: 118
在MATLAB中实现牛顿插值可以按照以下步骤进行:
1. 准备数据:准备一组已知点的横纵坐标,以便进行插值拟合。假设有n个已知点,横坐标存储在向量x中,纵坐标存储在向量y中。
2. 计算差商表:使用差商的概念计算差商表。首先,创建一个n×n的矩阵D,将其初始化为0。然后,将y向量的值复制到第一列,即D(:,1) = y。接下来,使用循环计算差商表中的其他元素。对于每一列j(从2到n),计算D(i,j) = (D(i+1,j-1) - D(i,j-1)) / (x(i+j-1) - x(i))。这样,差商表就计算完成了。
3. 构造插值多项式:根据差商表构造插值多项式。首先,创建一个符号变量t,用于表示插值点的未知横坐标。然后,根据差商表计算插值多项式。对于每个已知点i(从1到n),计算Ni(t) = D(1,i) * (t - x(1)) * (t - x(2)) * ... * (t - x(i-1))。最终的插值多项式为P(t) = N1(t) + N2(t) + ... + Nn(t)。
4. 绘制结果:使用plot函数绘制已知点和插值多项式的曲线。首先,创建一个足够密集的横坐标向量tx,用于绘制插值多项式的曲线。然后,计算纵坐标向量ty,通过将tx代入插值多项式计算得到。最后,使用plot函数绘制已知点和插值多项式的曲线,例如plot(x, y, 'o', tx, ty)。
下面是一个示例代码:
```matlab
% 准备数据
x = [1, 3, 6, 9];
y = [2, 5, 8, 10];
% 计算差商表
n = length(x);
D = zeros(n, n);
D(:,1) = y;
for j = 2:n
for i = 1:n-j+1
D(i,j) = (D(i+1,j-1) - D(i,j-1)) / (x(i+j-1) - x(i));
end
end
% 构造插值多项式
syms t;
P = 0;
for i = 1:n
N = D(1,i);
for j = 1:i-1
N = N * (t - x(j));
end
P = P + N;
end
% 绘制结果
tx = linspace(min(x), max(x), 100);
ty = subs(P, t, tx);
plot(x, y, 'o', tx, ty);
```
运行上面的代码,你将得到插值拟合的结果图形。请注意,这只是牛顿插值的一种实现方式,你也可以使用其他方法来实现插值拟合。
阅读全文