用MATLAB解决如下问题:设有函数fx=1/1+x∧2,它在区间它在区间[-5,5]上各阶导数均存在,在区间[-5,5]取n+1个节点构造牛顿插值多项式,选择n=2,4,6,8,10,20求出相应次数的牛顿插值多项式以及节点中点 的近似值,并绘制插值多项式与函数f(x)的图像
时间: 2024-02-27 08:55:48 浏览: 120
以下是MATLAB代码,用于计算和绘制牛顿插值多项式与函数f(x)的图像,其中n=2,4,6,8,10,20,并且节点是等距的:
```matlab
% 定义函数f(x)和区间[a, b]
f = @(x) 1./(1 + x.^2);
a = -5;
b = 5;
% 计算n+1个等距节点
n_values = [2, 4, 6, 8, 10, 20];
for i = 1:length(n_values)
n = n_values(i);
x = linspace(a, b, n+1);
y = f(x);
% 计算牛顿插值多项式和节点中点的近似值
p = @(t) newton_interpolation(x, y, t);
midpoints = (x(1:end-1) + x(2:end))/2;
% 绘制图像
subplot(2,3,i);
fplot(f, [a, b], 'k');
hold on;
fplot(p, [a, b], 'r');
plot(midpoints, p(midpoints), 'bo');
title(sprintf('n = %d', n));
legend('f(x)', 'p(x)');
hold off;
end
% 牛顿插值多项式的计算函数
function p = newton_interpolation(x, y, t)
n = length(x) - 1;
b = y;
for j = 1:n
for i = n+1:-1:j+1
b(i) = (b(i) - b(i-1))/(x(i) - x(i-j));
end
end
p = b(n+1);
for j = n:-1:1
p = (t - x(j))*p + b(j);
end
end
```
运行这个代码将会绘制出6个子图,每个子图显示牛顿插值多项式和函数f(x)的图像,其中n=2,4,6,8,10,20。每个子图的标题显示n的值,红色曲线是牛顿插值多项式,蓝色圆点是节点中点的近似值,黑色曲线是函数f(x)。
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