插值法是利用函数f(x)在一定区间内的某些点的函数值来构造适当的特定函数,取这些点的已知值,并以此特定函数的值作为函数f(x)在区间内其他点的近似值。
如果此特定函数是多项式,则称为插值多项式。利用插值基函数可以方便地得到拉格朗日插值多项式。该公式结构紧凑,便于理论分析。但是,当插值节点增加或减少时,所有插值基函数都会发生变化,整个公式也会发生变化。这在实际计算中很不方便。为了克服这一缺点,提出了牛顿插值法。
牛顿插值法的特点是:每增加一个点都不会导致以前的重新计算,只需要计算出新的点。
假设N 1n 1点相对于多项式函数FF的值为:(x0,f(x0)),(x1,f(x1)),(X2,f(X2)),…,(xn,f(xn)),求多项式函数f。
让我们从求满足两点的函数F1(x)(x0,f(x0)),(x1,f(x1)):
假设F1(x)=f(x0)B1(x−x0)F1(x)=f(x0)B1(x−x0),
我们加一个点,(x0,f(x0)),(x1,f(x1)),(X2,f(X2)),然后找到满足这三个点的函数F2(x):
]随附的是拉格朗日插值程序。以以下数据为例:(运行时,即调用语言。M程序)x=[-2.15-1.00 0.01 1.02 2.03 3.25]y=[17.03 7.24 1.05 2.03 17.06 23.05]x0=0.6y0=language(x,y,x0)(以上语句可在命令窗口中输入)结果:Y0=
Matlab教学视频,数学建模和数值计算:此视频持续约120分钟。通过三个具体的数学建模实例,详细说明了一维插值和二维插值在MATLAB中的应用和实现方法。另外,通过自编程实现了Lagrange插值法。在视频的最后,还介绍了多维插值的基本原理。
MATLAB中的插值函数为interp1,其调用格式为:Yi=interp1(x,y,Xi,“method”),其中x和y为插值点,Yi为插值点Xi处的插值结果;x和y为向量,“method”表示采用的插值方法,并且MATLAB提出了
样条函数可以实现三次样条插值:如何利用MATLAB实现一维插值:
1。我们先看一个例子,然后解释一下一维插值在MATLAB中的用法。示例如下图所示。用13个节点进行了三种插值,并对结果进行了比较。
2. 首先,启动MATLAB,选择编辑器,然后创建一个新的命令文件。
3. 然后,在编辑器窗口中输入此问题的代码。如下图所示。省省吧,这里叫义伟。
x=[1:1:10];y=[2:2:20];PP=interp1(x,y,“spline”,“PP”)breaks=pp.休息系数=pp.coefs公司
三次样条插值,简称样条插值,通过一系列具有形状值点的光滑曲线求解一组三阶矩方程,从而得到一组曲线函数的过程。在实际应用中,需要引入边界条件来完成计算。一般计算方法书中没有对非扭结边界的定义,但MATLAB等数值计算软件将非扭结边界条件作为默认边界条件。在工程中,通常有两种方法构造三次样条插值函数:一种是以给定插值节点处的二阶导数作为未知数求解,而在工程中,二阶导数称为弯矩,因此这种方法称为三弯矩插值。第二种方法是将给定插值节点处的一阶导数作为未知数,一阶导数的右侧称为斜率,因此这种方法称为三斜率插值。
Lagrange插值法和Newton插值法是两种常用的简单插值方法。与拉格朗日插值多项式相比,牛顿插值法不仅克服了当增加一个节点时整个计算工作必须重新开始的缺点,而且节省了乘法和除法的次数。同时,牛顿插值多项式中的差分和差商概念与数值计算的其他方面密切相关。所以
从运算角度看,牛顿插值法具有较高的精度。从数学理论的角度,我倾向于拉格朗日上帝
换句话说,拉格朗日可能是数学史上最伟大的数学家,当时他不从事天文学、物理学或数学。
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