Постановка
задачи интерполирования. Полином Лагранжа, Стирлинга, Бесселя, Ньютона.
Обратное интерполирование.
Рассмотрим функцию y=f(x), непрерывную на интервале [a ,b] и заданную некоторыми своими значениями yi=f(
xi ), i=0,1, . . . ,n для
соответствующих значений аргумента a£x0<x1<.
. . <xn£b. Необходимо найти значение этой функции в точке x*Î[a ,b], x*¹xi и оценить
погрешность полученного приближенного значения.
Один из возможных путей решения
поставленной задачи заключается в следующем:
1) для функции f(x)
по значениям yi в узлах
xi , i=0,1, . . . ,n строится
многочлен степени не выше n
|
Pn(x) = a0 ×xn +a1×xn-1+. . .+an-1×x+an , |
(1) |
принимающий в точках xi значения yi , т.е.
значения коэффициентов многочлена - ai - находятся из условия:
Pn(xi ) = yi , i=0,1, . . . , n .
Этот
многочлен называется интерполяционным. Он всегда существует и единственен.
Функция f(x) представляется в виде: f(x)= Pn(x ) + Rn(x),
(2)
где
Rn(x) - остаточный член интерполяционной формулы. Если функция f(x)
имеет непрерывную производную порядка (n+1)
на [a,b], то
|
|
(3) |
2) Вычисляется значение Pn(x*). Если
значения yi заданы приближенно или же по каким-либо причинам вычисления не могут быть выполнены
абсолютно точно, то фактически вычисляется лишь приближенное значение
для точного значения Pn(x*).
3) Приближенно принимается, что f(x*) »
n(x*).
4) Оценивается погрешность метода по
остаточному члену интерполяционной формулы:
|
|
(4) |
|
где |
(5) |
5) Оценивается погрешность вычисления
по погрешностям приближенных значений исходных данных:
|
D2 ³ ½ Pn(x*) - |
(6) |
Таким
образом, полная погрешность приближенного значения есть
|
D ³ D1 + D2 ³ ½f(x*) - |
(7) |
Для достаточно гладких функций и
достаточного количества узлов на интервале интерполирования погрешность метода
будет достаточно мала. При достаточной точности исходных значений yi и
достаточной точности вычислений
вычислительная
погрешность будет также достаточно мала; следовательно, приближенное значение
в этом случае будет
достаточно мало отличаться от точного значения f(x*).
При решении практических задач
интерполяционный многочлен строят в различных формах.
Одна из таких форм - интерполяционный полином Лагранжа:
|
|
(8) |
Остаточная погрешность значения Ln(x*), вычисленного по формуле (8), оценивается формулой (4), а
вычислительная погрешность
|
|
(9) |
где Dyi - погрешность исходных данных (значений функции в узлах).
Обычно
интерполяционный полином составляется не по всем узлам таблицы, а лишь по
некоторым, находящимся вблизи x*.
В случае равноотстоящих узлов, то есть когда
|
xi = x0 + i ×h ,
i=0,1,...,n, |
(10) |
где h -
шаг интерполяции, целесообразно использовать
интерполяционные полиномы Стирлинга, Бесселя и Ньютона.
Для более компактной записи этих
полиномов обычно вводят понятие конечных разностей.
Будем называть конечными разностями
первого порядка функции y=f(x) в точке xi следующие величины :
|
Dyi = yi+1 – yi , |
(11) |
а
конечные разности к–го порядка определяются такими
рекуррентными соотношениями :
|
D k
yi = Dk-1
yi+1 - Dk-1
yi . |
(12) |
Конечные разности функции y=f(x) удобно записать в виде таблицы 1
:
Таблица 1.
|
xi |
yi |
Dyi |
D2yi |
D3yi |
D4yi |
|
. |
. |
. |
. |
. |
. |
|
. |
. |
. |
. |
. |
. |
|
. |
. |
. |
. |
. |
. |
|
x -2 |
y -2 |
|
|
|
|
|
|
|
Dy -2 |
|
|
|
|
x-1 |
y -1 |
|
D2y -2 |
|
|
|
|
|
Dy -1 |
|
D3y -2 |
|
|
x 0 |
y 0 |
|
D2y-1 |
|
D4y -2 |
|
|
|
Dy 0 |
|
D3y -1 |
|
|
x 1 |
y 1 |
|
D2y 0 |
|
|
|
|
|
Dy 1 |
|
|
|
|
x 2 |
y 2 |
|
|
|
|
|
. |
. |
. |
. |
. |
. |
|
. |
. |
. |
. |
. |
. |
|
. |
. |
. |
. |
. |
. |
Например,
|
xi |
yi |
Dyi |
D2yi |
D3yi |
D4yi |
|
30° |
0,5000 |
|
|
|
|
|
|
|
0,0736 |
|
|
|
|
35° |
0,5736 |
|
-0,0044 |
|
|
|
|
|
0,0692 |
|
-0,0005 |
|
|
40° |
0,6428 |
|
-0,0049 |
|
0 |
|
|
|
0,0643 |
|
-0,0005 |
|
|
45° |
0,7071 |
|
-0,0054 |
|
0,0002 |
|
|
|
0,0589 |
|
-0,0003 |
|
|
50° |
0,7660 |
|
-0,0057 |
|
-0,0004 |
|
|
|
0,0532 |
|
-0,0007 |
|
|
55° |
0,8192 |
|
-0,0064 |
|
|
|
|
|
0,0468 |
|
|
|
|
60° |
0,8660 |
|
|
|
|
Если все исходные значения yi заданы
с одной и той же погрешностью D*, то эта погрешность распространяется на разности
порядка m с коэффициентом 2m и быстро
растет с ростом m :
D*(Dmyi) = 2m×D* (это легко показать, если вспомнить определение
погрешностей арифметических действий). А так как соответствующие конечные
разности Dm yi будут убывать с ростом m, то наступит такая ситуация, когда все погрешности конечных
разностей станут сравнимы или больше самих конечных разностей, и их
использование станет нецелесообразным. Поэтому порядок последних конечных
разностей, которые еще целесообразно использовать в вычислениях, называют
порядком правильности таблицы конечных разностей, который, в свою очередь,
определяет максимально допустимый порядок интерполяционного полинома,
строящегося для данной функции с заданным шагом интерполирования.
Обратимся вновь к формуле (4) оценки
остаточной погрешности интерполяционного полинома. На практике точно определить
производную f(n+1)(x) и ее максимальное по
модулю значение Mn+1 бывает, как правило,
невозможно, так как функция обычно задается лишь в виде таблицы своих значений.
Поэтому прибегают к приближенной оценке Mn+1 . Известно, что для функций, m раз непрерывно дифференцируемых,
конечные разности порядка по m
включительно обладают следующим свойством :
Dm yi = h m × f(m)(x) , xÎ(xi , xi +m).
На основании этого свойства
|
|
(13) |
Перейдем к рассмотрению названных форм
интерполяционных полиномов для функции y=f(x),
заданной своими значениями yi в узлах xi равномерной сетки с шагом h.
Интерполяционный полином Бесселя и Стирлинга.
Пусть точка x* расположена вблизи от некоторого узла, который
назовем x0 .
Для
интерполирования выберем узлы, симметричные относительно x0:
. . . x-k , .
. . , x-1 , x0 ,
x1 , .
. . , xk , .
. .
Введем в рассмотрение новую переменную
|
|
(14) |
Выбор полинома осуществляется исходя из
требования получения минимальной величины погрешности интерполяции и
определяется величиной ½t*½:
|
Если |
(15) |
то используется полином
Стирлинга, если
0,25< t*<0,75
, - (16)
полином
Бесселя.
Одно из условий (15) или (16) может
быть обеспечено выбором соответствующего узла таблицы в качестве x0 . При этом полином Стирлинга - полином
четной степени - строится по нечетному числу узлов; полином Бесселя - нечетной
степени - строится по четному числу узлов.
Итак, интерполяционный полином
Стирлинга строится в виде:
|
|
(17) |
Оценка (4) остаточной погрешности
значения S2k( t*)
может быть представлена в виде
|
|
(18) |
или, согласно(13), -
|
|
|
Оценим теперь вычислительную погрешность результата
![]()
Как было сказано выше,
абсолютная погрешность конечной разности порядка m
есть 2m ×D*,
поэтому
|
D2 = D*( 1+2 | t*| +2t*2 +...) |
(19) |
Если выполняется условие (16), то есть
точка интерполирования находится вблизи середины отрезка между узлами x0 и x1 (если так пронумерованы эти узлы), и строится
полином нечетной степени, то следует использовать узлы, симметричные
относительно середины отрезка между x0 и x1 , то
есть относительно точки t=1/ 2.
Интерполяционный полином Бесселя для
узлов
. . . x-k , .
. . , x-1 , x0 , x1 , x2 , . .
. , xk , xk+1 ,
. . .
строится
в следующем виде :
|
|
(20) |
Оценки остаточной и
вычислительной погрешностей результата B2k+1
( t*) имеют соответственно следующий
вид :
|
|
(21) |

Интерполяционные полиномы Ньютона
I и II интерполяционные полиномы Ньютона используют
для определения значений функции в точках, находящихся соответственно в начале
и конце таблицы интерполирования. В этом случае не всегда имеется возможность
выбора достаточного количества узлов (слева или справа) для построения
необходимых конечных разностей S2k , B2k+1 .
Пусть точка x* расположена вблизи первого узла
интерполирования x0 на
сетке x0 , x1 , . .
. , xn. Тогда следует использовать
первую интерполяционную формулу Ньютона :
|
|
(22) |
t
определяется формулой (14);
x0 - ближайший к x* узел
слева.
Оценки
погрешностей приближенного значения
могут быть представлены в виде:
(23)
![]()
Если точка интерполирования x* расположена вблизи последнего узла сетки x0,x1,...,xn ,
то используют второй интерполяционный полином Ньютона:
(24)
где
xn -
ближайший к x* узел справа,
.
Оценки погрешностей приближенного значения NnII(t*) можно записать в виде:
(25)
Обратное интерполирование
Постановка задачи.
Рассмотрим функцию y=f(x), непрерывную на интервале [a,b], заданную в
виде таблицы своих значений yi для соответствующих значений аргумента xi.
Необходимо найти, в какой точке x* из интервала (xk-1,xk) значение функции равно y* из
интервала (yk-1,yk).
При этом предполагается, что интервал (xk-1,xk) настолько мал, что значение x* будет
единственным.
Фактически мы имеем дело с задачей определения корня
уравнения:
. (26)
Одним из возможных путей решения этой задачи является
аппроксимация функции f(x) интерполяционным полиномом Pn(x) и замена
уравнения (26) уравнением:
(27)
Действительный корень
уравнения (27)
является приближенным значением корня X* уравнения (26).
Поэтому принимаем, что
.
Погрешность значения
определяется двумя моментами: построением интерполяционного
полинома и решением уравнения (27) и может быть представлена в виде:
, (28)
где
- суммарная
погрешность интерполирования,
,
- погрешность решения уравнения (27).
Если заданных значений функции, для которых надо найти
соответствующие значения аргументов, много, то имеет смысл пользоваться
следующим способом решения задачи обратного интерполирования.
Пусть существует гладкая функция x=g(y), обратная к f(x), непрерывная
со своими производными на минимальном интервале, содержащем значения yi=f(xi), i=0,1,... . В этом случае достаточно вычислить значение
обратной функции g(y) в точке y*, используя методы прямого интерполирования, т.е.
.
Остаточную погрешность полученного значения Ln(y*) можно согласно (4) оценить следующим образом
. (29)
Оценка вычислительной погрешности в этом случае будет иметь
более сложный по сравнению с (9) вид, поскольку от приближенных величин y0,y1,...,yn зависят теперь
множители Лагранжа
.
Приведенный способ является более эффективным в
сравнении с ранее изложенным. Однако его недостатком является требование гладкой функции g(y), что далеко
не всегда выполняется.
Задача 1. Пользуясь известными значениями функциями
в точках
х=14,16,19,21, вычислить
и оценить погрешность.
Решение. В качестве интерполяционного полинома
выбираем полином Лагранжа, так как узлы интерполирования не являются
равноотстоящими.
Используя формулу (8), определяем множители Лагранжа:
,
,
,
Замечание. Отметим свойство множителей Лагранжа:
. Для того, чтобы найти значение функции с максимальной
точностью,необходимо определить, с какой точностью следует брать значения
функции
в узлах, для этого
определим погрешность метода, используя формулу (4):
.
Находим
,
.
Далее вычисляем минимально возможную полную
погрешность результата; имеем:
.
Теперь осталось определить вычислительную погрешность:
;
учитывая формулу (9) и
предполагая, что все значения функции имеют одинаковую точность
, имеем:
.
То есть значения функции в узлах берем с 5 знаками
после запятой.
Записав далее таблицу исходных значений с требуемой
точностью, вычисляем конечный результат:
|
xi |
14 |
16 |
19 |
21 |
|
f(xi) |
3,74166 |
4,00000 |
4,35890 |
4,58258 |
![]()
Ответ: √15=3,87294
0,0001.
Задача 2.
Составить соответствующие интерполяционные полиномы и
вычислить в точках x*1=0,63 и x*2=1,35 значения функции f(x)=3x, заданной в виде следующей таблицы, содержащей
значения yi с четырьмя верными в
широком смысле знаками.
|
xi |
0,50 |
0,75 |
1,00 |
1,25 |
1,50 |
|
yi |
1,732 |
2,280 |
3,000 |
3,948 |
5,196 |
Оценить погрешность результата.
Решение. Дополним заданную таблицу значениями конечных
разностей:

xi yi
![]()
0,50 1,732
0,548
0,75
2,280
0,172
0,720 0,056
1,00 3,000
0,228 0,016
0,948 0,072
1,25 3,948 0,300
1,248
1,50 5,196
Так как значение x*1=0,63 расположено в начале таблицы, а x*2=1,35 - в конце ее,
то для вычисления значения f(x*1) следует использовать первый, а для вычисления
значения f(x*2) - второй интерполяционные полиномы Ньютона.
Отметим, что конечная разность четвертого порядка
приближенно равна своей погрешности. Поэтому функцию y=3x с точки
зрения вычислительной погрешности нецелесообразно аппроксимировать полиномом
степени выше третьей, и, следуя формулам (22) и (24), имеем:

Вычислим
значения t*1 и t*2.
![]()
![]()
Таким
образом, получим:

Оценим
погрешности по формулам (23) и (25):

Учитывая, что все приведенные знаки у функции y=3x верны в
широком смысле, имеем:

Поэтому
вычислительные погрешности суть:
![]()
Округлим
полученные результаты до четырех знаков.

Погрешности
округления равны соответственно:
![]()
Суммируя погрешность метода, вычислительную
погрешность и погрешность округления, получаем:
Заметим, что остаточные погрешности в данной задаче
можно оценить с помощью конечных разностей. Для значения N3I(t1*) эта оценка имеет вид
![]()
а
для значения N3II(t2*) -
.
Задача 3.
Функция f(x) задана таблицей своих значений, верных в написанных
знаках.
|
xi |
0, 0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
|
yi |
1,8221 |
2,0138 |
2,2255 |
2,4596 |
2,7183 |
|
xi |
1,1 |
1,2 |
|
yi |
3,0042 |
3,3201 |
Используя соответствующий интерполяционный полином,
вычислить значения функции в точках x1*=0,85 и x2*=0,98. Оценить погрешности результатов.
Решение. Так как мы имеем достаточное количество
узлов, меньших и больших x1* и x2* , то для вычисления f(x1*) и f(x2*) следует
использовать интерполяционный полином Стирлинга или интерполяционный полином
Бесселя, а в качестве центрального узла выбирать такой, чтобы выполнялось одно
из соотношений (15) и (16). Далее, в зависимости от того, какое из двух условий
выполняется, применить соответственно формулу Стирлинга или Бесселя.
В нашей задаче для вычисления f(0,85) в качестве центрального узла выберем
и воспользуемся
формулой Бесселя, а для вычисления f(0,98) в
качестве центрального узла выберем
и воспользуемся
формулой Стирлинга.
Составим таблицу конечных разностей, обращая внимание
на то, что если абсолютная погрешность значения yi есть 0,5∙10-4, то абсолютная
погрешность конечных разностей порядка m есть
0,5∙10-4∙2m.
xi yi
![]()
0,6 1,8221
0,1917
0,7 2,0138 0,0200
0,2117 0,0024
0,8 2,2255 0,0224 -0,0002
0,2341 0,0022
0,9 2,4596 0,0246 0,0004
0,2587 0,0026
1,0
2,7183
0,0272 0,0002
0,2859 0,0028
1,1
3,0042 0,0300
0,3159
1,2
3,3201
0,00005
0,0001 0,0002 0,0004 0,0008
Погрешность конечных разностей четвертого порядка
больше абсолютных величин значений самих этих разностей, а это означает, что с
точки зрения вычислительной погрешности функцию нецелесообразно
аппроксимировать полиномом степени выше третьей.
Таким образом, так как полином Бесселя строится по
четному числу узлов и является полиномом нечетной степени, а полином Стирлинга
строится по нечетному числу узлов и является полиномом четной степени, то для
вычисления f(x1*) построим полином Бесселя третьей степени, а для
вычисления f(x2*) - полином Стирлинга второй степени.
Следуя формулам (20) и (17) и учитывая, что в формуле
(20) будут отсутствовать слагаемые, содержащие множитель (t-1/2),так как t1*=1/2, получим:

Оценим погрешности полученных результатов.
Погрешности метода равны соответственно

а
вычислительные погрешности -
![]()
Округлим
результаты до шести знаков.

Суммируя для каждого результата погрешность метода,
вычислительную погрешность и погрешность округления, получим
ƒ
![]()
Задача 4. По заданной таблице значений функции y=f(x) определить, какому значению аргумента x*
соответствуют значения функции y1*=2,000 и y2*=5,000.
|
Xi |
0,50 |
0,75 |
1,00 |
1,25 |
1,50 |
|
yi |
1,732 |
2,280 |
3,000 |
3,948 |
5,196 |
Решение. Так как значение y1*=2,000 расположено в начале таблицы, а y2*=5,000 - в конце ее, то для вычисления x1* следует использовать первый, а для вычисления x2* - второй интерполяционные полиномы Ньютона.
Дополним заданную таблицу значениями конечных
разностей.
xi yi
![]()
0,50 1,732
0,548
0,75 2,280 0,172
0,720 0,056
1,00 3,000 0,228 0,016
0,948 0,072
1,25 3,948 0,300
1,248
1,50 5,196
Для определения x1 имеем
уравнение
,
а
для определения x2 -
где ![]()
Решая эти два уравнения, получим
![]()
Отсюда![]()
Задача 5.
По заданной таблице значений функции y=f(x) определить значение x*, для
которого f(x*)=10.
|
xi |
10 |
15 |
17 |
20 |
|
yi |
3 |
7 |
11 |
17 |
Решение. Функция f(x) монотонна на
отрезке [10;20], следовательно, существует обратная функция x=g(y). Построим для нее интерполяционный полином L3(y) и вычислим L3(10).
![]()
Б1. Интерполирование с
помощью полинома Лагранжа
Со сколькими верными знаками необходимо взять значение
указанной функции в точках xi,
чтобы вычислить значение функции в точке x* с
минимальной погрешностью. Вычислить результат.
y=cos x; y=ln x;
1. xi=20o,
22o, 25o, 26o;
x*=23o. 21.
xi=2; 2,5; 3; 4; x*=e.
2. xi=27o,
28o, 30o, 32o;
x*=29o. 22.
xi=10, 13, 14, 16; x*=11.
3. xi=30o,
31o, 33o, 35o;
x*=32o. 23.
xi=11, 13, 16, 18; x*=12.
4. xi=35o,
38o, 40o, 43o;
x*=37o. 24.
xi=1, 2, 4, 5; x*=e.
5. xi=40o,
45o, 48o, 51o;
x*=43o. 25.
xi=5, 6, 8, 9; x*=7.
y=sin x; y=lg x;
5.
xi=7o, 9o, 14o,
17o; x*=12o. 11. xi=6, 8, 11, 12; x*=10.
6.
xi=15o, 18o, 21o,
23o; x*=20o. 12.
xi=9, 12, 15, 19; x*=10.
7.
xi=17o, 22o, 25o,
30o; x*=28o. 13. xi=98, 102, 107,
112; x*=100.
8.
xi=25o, 29o, 34o,
37o; x*=30o. 14. xi=110, 115,
119, 121; x*=113.
9.
xi=40o, 45o, 51o,
55o; x*=50o. 15. xi=115, 119,
124, 128; x*=120.
![]()
16. xi=14, 16, 19,
21; x*=17.
17. xi=15, 18, 21,
23; x*=20.
18. xi=12, 14, 17,
19; x*=16.
19. xi=20, 22, 26,
29; x*=25.
20.
xi=8, 10, 11, 13;
x*=9.
Б2. Интерполирование с помощью формул Ньютона,
Стирлинга, Бесселя.
Используя таблицу значений функции (все приведенные
знаки верны в узком смысле):
а) составить таблицу конечных разностей;
б) вычислить значения функции для указанных значений
аргументов и оценить погрешность результатов.
|
xi |
yi |
|
1. x1*=1,18; x2*=1,38; |
|
1,1 |
0,89121 |
|
x3*=1,25; x4*=2,16. |
|
1,2 |
0,93204 |
|
2. x1*=1,12; x2*=1,46; |
|
1,3 |
0,96356 |
|
x3*=1,55; x4*=2,18. |
|
1,4 |
0,98545 |
|
3. x1*=1,16; x2*=1,57; |
|
1,5 |
0,99750 |
|
x3*=1,65; x4*=2,17. |
|
1,6 |
0,99957 |
|
4. x1*=1,15; x2*=1,75; |
|
1,7 |
0,99166 |
|
x3*=1,88; x4*=2,14. |
|
1,8 |
0,97385 |
|
5. x1*=1,17; x2*=1,66; |
|
1,9 |
0,94630 |
|
x3*=1,95; x4*=2,15. |
|
2,0 |
0,90930 |
|
|
|
2,1 |
0,86321 |
|
|
|
2,2 |
0,80850 |
|
|
|
xi |
yi |
|
6. x1*=0,504; x2*=0,524; |
|
0,50 |
1,6487 |
|
x3*=0,535; x4*=0,604. |
|
0,51 |
1,6653 |
|
7. x1*=0,503; x2*=0,533; |
|
0,52 |
1,6820 |
|
x3*=0,545; x4*=0,603. |
|
0,53 |
1,6989 |
|
8. x1*=0,502; x2*=0,542; |
|
0,54 |
1,7160 |
|
x3*=0,555; x4*=0,602. |
|
0,55 |
1,7333 |
|
9. x1*=0,506; x2*=0,556; |
|
0,56 |
1,7507 |
|
x3*=0,565; x4*=0,606. |
|
0,57 |
1,7683 |
|
10. x1*=0,508; x2*=0,568; |
|
0,58 |
1,7860 |
|
x3*=0,575; x4*=0,608. |
|
0,59 |
1,8040 |
|
|
|
0,60 |
1,8221 |
|
|
|
0,61 |
1,8404 |
|
|
|
xi |
yi |
|
11. x1*=1013; x2*=1043; |
|
1010 |
3,00432 |
|
x3*=1065; x4*=1113. |
|
1020 |
3,00860 |
|
12. x1*=1012; x2*=1032; |
|
1030 |
3,01284 |
|
x3*=1055; x4*=1112. |
|
1040 |
3,01703 |
|
13. x1*=1014; x2*=1054; |
|
1050 |
3,02119 |
|
x3*=1075; x4*=1114; |
|
1060 |
3,02531 |
|
14. x1*=1016; x2*=1066; |
|
1070 |
3,02938 |
|
x3*=1085; x4*=1116. |
|
1080 |
3,03342 |
|
15. x1*=1018; x2*=1078; |
|
1090 |
3,03743 |
|
x3*=1095; x4*=1118. |
|
1100 |
3,04139 |
|
|
|
1110 |
3,04532 |
|
|
|
1120 |
3,04922 |
|
|
|
xi |
yi |
|
16. x1*=2,706; x2*=2,756; |
|
2,70 |
0,3704 |
|
x3*=2,77; x4*=2,906. |
|
2,72 |
0,3676 |
|
17. x1*=2,708; x2*=2,768; |
|
2,74 |
0,3650 |
|
x3*=2,87; x4*=2,908. |
|
2,76 |
0,3623 |
|
18. x1*=2,709; x2*=2,769; |
|
2,78 |
0,3597 |
|
x3*=2,81; x4*=2,909. |
|
2,80 |
0,3571 |
|
19. x1*=2,712; x2*=2,772; |
|
2,82 |
0,3546 |
|
x3*=2,85; x4*=2,912. |
|
2,84 |
0,3521 |
|
20. x1*=2,715; x2*=2,835; |
|
2,86 |
0,3497 |
|
x3*=2,89; x4*=2,915. |
|
2,88 |
0,3472 |
|
|
|
2,90 |
0,3448 |
|
|
|
2,92 |
0,3425 |
|
|
xi |
yi |
|
21. x1*=0,63; x2*=0,88; |
|
0,6 |
1,8221 |
|
x3*=1,05; x4*=1,63. |
|
0,7 |
2,0138 |
|
22. x1*=0,68; x2*=0,93; |
|
0,8 |
2,2255 |
|
x3*=1,25; x4*=1,68. |
|
0,9 |
2,4596 |
|
23. x1*=0,64; x2*=1,07; |
|
1,0 |
2,7183 |
|
x3*=1,45; x4*=1,64. |
|
1,1 |
3,0042 |
|
24. x1*=0,67; x2*=1,22; |
|
1,2 |
3,3201 |
|
x3*=1,15; x4*=1,67. |
|
1,3 |
3,6693 |
|
25. x1*=0,66; x2*=1,34; |
|
1,4 |
4,0552 |
|
x3*=0,95; x4*=1,66. |
|
1,5 |
4,4817 |
|
|
|
1,6 |
4,9530 |
|
|
|
1,7 |
5,4739 |
|
|
Б3. Обратное
интерполирование (случай неравноотстоящих узлов)
По таблице задачи Б1 определить значение аргумента x*,
соответствующее указанному значению y* функции f(x).
1. y*=0,914 2. y*=0,857 3. y*=0,829
4. y*=0,777 5. y*=0,695 6. y*=0,175
7. y*=0,326 8. y*=0,391 9. y*=0,454
10. y*=0,743 11. y*=0,93 12. y*=1,15
13. y*=2,02
14. y*=2,07
15. y*=2,09
16. y*=3,873 17. y*=4,062 18. y*=4,243
19. y*=4,9
20. y*=3,5 21.
y*=0,8
22. y*=2,5 23. y*=2,7 24. y*=1,1
25. y*=2
Б4. Обратное
интерполирование
(случай равноотстоящих
узлов)
По таблице задачи Б2 определить значение аргумента x*,
соответствующее указанному значению y* функции f(x).
1. y*=0,81 2. y*=0,82
3. y*=0,83
4. y*=0,84 5. y*=0,86 6. y*=1,7
7. y*=1,75 8. y*=1,8 9. y*=1,65
10. y*=1,83 11. y*=3,008 12. y*=3,010
13. y*=3,046
14. y*=3,035 15.
y*=3,040
16. y*=0,35 17. y*=0,36 18.
y*=0,37
19. y*=0,345
20. y*=0,361 21. y*=3,2
22. y*=2
23. y*=3
24. y*=4
25. y*=5