用matlab程序代码:解决问题:对于函数 f(x)=1/(1+x^2) 在[-5,5]内取n=10, 按等距节点求n次lagrange插值多项式和newton插值多项式。

时间: 2024-09-10 22:03:57 浏览: 27
要使用MATLAB求解函数 `f(x) = 1 / (1 + x^2)` 在区间 `[-5, 5]` 内,采用等距节点的 Lagrange 插值多项式和 Newton 插值多项式,你需要先确定插值点,然后构建插值多项式。这里提供两种插值方法的MATLAB代码示例。 对于 Lagrange 插值多项式,你可以按照以下步骤编写代码: ```matlab function [L, X] = lagrangeInterpolation(n) % n 为插值点的数量 X = linspace(-5, 5, n); % 生成等距节点 Y = 1./(1 + X.^2); % 计算对应的函数值 L = @(x) lagrangePoly(X, Y, x); % 构造Lagrange插值函数 % Lagrange插值多项式的计算函数 function Lx = lagrangePoly(X, Y, x) Lx = 0; for k = 1:length(X) lx = ones(size(x)); for j = [1:k-1, k+1:end] lx = lx .* (x - X(j)) / (X(k) - X(j)); end Lx = Lx + Y(k) * lx; end end end % 调用函数,这里 n=10 [L, X] = lagrangeInterpolation(10); xq = linspace(-5, 5, 1000); % 用于绘图的查询点 fq = 1./(1 + xq.^2); % 原函数在查询点的值 Lq = arrayfun(L, xq); % 插值多项式在查询点的值 % 绘制结果 figure; plot(xq, fq, 'b-', 'LineWidth', 2); hold on; plot(xq, Lq, 'r--', 'LineWidth', 1.5); legend('原函数', 'Lagrange插值'); title('Lagrange插值'); hold off; ``` 对于 Newton 插值多项式,同样地,你可以按照以下步骤编写代码: ```matlab function [N, X] = newtonInterpolation(n) % n 为插值点的数量 X = linspace(-5, 5, n); % 生成等距节点 Y = 1./(1 + X.^2); % 计算对应的函数值 N = @(x) newtonPoly(X, Y, x); % 构造Newton插值函数 % Newton插值多项式的计算函数 function Nx = newtonPoly(X, Y, x) n = length(X); Nx = Y(1) * ones(size(x)); D = ones(size(X)); for k = 2:n D = D .* (x - X(1:k-1)); Nx = Nx + Y(k) * D; end end end % 调用函数,这里 n=10 [N, X] = newtonInterpolation(10); xq = linspace(-5, 5, 1000); % 用于绘图的查询点 fq = 1./(1 + xq.^2); % 原函数在查询点的值 Nq = arrayfun(N, xq); % 插值多项式在查询点的值 % 绘制结果 figure; plot(xq, fq, 'b-', 'LineWidth', 2); hold on; plot(xq, Nq, 'r--', 'LineWidth', 1.5); legend('原函数', 'Newton插值'); title('Newton插值'); hold off; ``` 以上代码分别实现了Lagrange插值和Newton插值多项式,并通过绘图展示与原函数的对比。需要注意的是,这里使用的绘图是为了验证插值效果,你可以根据实际情况调整绘图部分的代码。

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