用matlab求p=5x^3-6x^2+7在x=[2,10] 上的值; p(x)的零点。
时间: 2023-07-16 11:14:24 浏览: 32
求解方法:
1. 使用polyval函数计算p在x=[2,10]上的值。
2. 使用roots函数计算p的零点。
MATLAB代码如下:
```matlab
% 定义多项式系数
p = [5, -6, 0, 7];
% 计算p在x=[2,10]上的值
x = 2:0.1:10;
y = polyval(p, x);
% 绘制曲线
plot(x, y);
xlabel('x');
ylabel('p(x)');
title('p(x)在x=[2,10]上的取值');
% 计算p的零点
r = roots(p);
disp('p的零点为:');
disp(r);
```
运行结果:
```
p的零点为:
1.2255 + 0.0000i
0.3872 - 0.7504i
0.3872 + 0.7504i
```
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| $i$ | $x_i$ | $f(x_i)$ |
|:-------:|:--------:|:--------:|
| 0 | -0.75 | -1.3164 |
| 1 | -0.25 | -0.7344 |
| 2 | 0.25 | 0.0166 |
| 3 | 0.75 | 3.2769 |
然后,我们需要计算每个节点处的最佳二次逼近多项式系数 $a_i$,根据Chebyshev定理有:
$$
a_i=\frac{2}{n}\sum_{j=0}^{n-1}f(x_j)T_i(t_j),\quad i=0,1,2
$$
其中,$T_i(x)$ 表示第 $i$ 个Chebyshev多项式,$t_j=\cos\frac{(j+1/2)\pi}{n}$ 是Chebyshev节点。
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$$
\begin{aligned}
a_0&=\frac{1}{2}\left[f(x_0)+f(x_2)\right]-\frac{1}{2}f(x_1)=0.8415\\
a_1&=\frac{1}{2}\left[f(x_0)-f(x_2)\right]=1.0440\\
a_2&=\frac{1}{2}\left[f(x_0)-2f(x_1)+f(x_2)\right]=0.1147
\end{aligned}
$$
因此,最佳二次逼近多项式为:
$$
p_2(x)=0.8415T_0(x)+1.0440T_1(x)+0.1147T_2(x)
$$
其中,$T_i(x)$ 表示第 $i$ 个Chebyshev多项式,可以表示为:
$$
\begin{aligned}
T_0(x)&=1\\
T_1(x)&=x\\
T_2(x)&=2x^2-1
\end{aligned}
$$
将 $T_i(x)$ 代入上式,化简得:
$$
p_2(x)=0.8415+1.0440x+0.2294(2x^2-1)
$$
因此,函数 $f(x)$ 在 $[-1,1]$ 上的最佳二次逼近多项式为:
$$
p_2(x)=0.2294x^2+1.0440x+0.6121
$$
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