Font size
WorksheetsInterpolacja
Total questions: 24
Worksheet time: 16mins
Aproksymacja funkcji
Znajduje wielomian wewnątrz przedziału [a,b]
Znajduje wielomian również poza przedziałem [a,b]
Interpolacja wielomianowa
Odbywa sie tylko wewnątrz przedziału [a,b]
Może wychodzić poza przedział [a,b]
Dane do interpolacji podawane są w wariantach
tylko zestaw współrzędnych (xi,yi)
funkcja f i przedział [a,b]
tylko funkcja f
tylko przedział [a,b]
Funkcja f w interpolacji nazywa się:
funkcja interpolowana
funkcja interpolująca
punkty węzłowe
węzły
Zadaniem interpolacji jest:
wyznaczenie przybliżonych wartości funkcji dla argumentów nie będących węzłami
oszacowanie błędu przybliżonych wartości
znajdowanie miejsca zerowego funkcji
wyznaczanie dokładnych wartości funkcji dla argumentów nie będących węzłami
Funkcja F we wzorze f = F + R to:
funkcja interpolowana
funkcja interpolująca
błąd interpolacji
węzeł interpolacji
punkty (xi,yi) to:
punkty węzłowe
punkty zerowe
punkty interpolacyjne
Ile jest węzłów interpolacji?
n
n-1
n+1
n+2
x0,x1,...,xn to:
węzły interpolacji
węzły aproksaymacji
punkty węzłowe
funkcja interpolacyjna
jakie są załozenia interpolacji?
w przedziale [a,b] jest n+1 różnych węzłów interpolacji
f(xi) = yi dla badanej funkcji f
zestaw punktów (xi,yi) - punkty węzłowe
w przedziale [a,b] jest n+1 węzłów interpolacji, które mogą się powtarzać
Warunki wielomianu interpolacyjnego
jest stopnia co najwyżej n
jest stopnia co najwyżej n+1
przyjmuje takie same wartości w węzłach co f
Wn (xi)= yi
Wn(x) = an⋅xn+a(n−1)⋅x(n−1)+...+a1⋅x1+a0
Dane zadania interpolacji
(n+1) liczba punktów węzłowych
x0,x1,...,xn parami różne
y-,y1...yn wartości funkcji f w podanych węzłach
a0,a1,...an współczynniki wielomianu
wielomian
Macierz współczynników układu tego co jest na str 10
macierz Vandermonde'a
macierz Taylora
macierz Rungego - Kutty
macierz Lagrange'a
jaką cechę ma macierz Vandermonde'a
jej wyznacznik jest zawsze różny od zera
jej wyznacznik jest zawsze równy zero
jej wyznacznik jest zawsze równy 1
jej wyznacznik jest przybliżoną wartością funkcji w ostatnim węźle
Twierdzenie o jednoznaczności wielomianu interpolacyjnego mówi że:
wielomian jest co najwyżej stopnia n
wielomian jest co najwyżej stopnia n+1
można znaleźć n takich wielomianów
istnieje tylko jeden taki wielomian
Każda z metod interpolacji wielomianowej
wyznacza ten sam wielomian interpolacyjny
wyznacza różny co do współczynników wielomian interpolacyjny
czasami wyznacza ten sam wielomian
Wielomian interpolacyjny Lagrange'a:
zależy od porządku węzłów
nie zależy od porządku węzłow
Efekt Rungego jest zjawiskiem typowym dla węzłów
różnoodległych
równoodległych
Czebyszewa
Przy wzroście węzłów przybliżenie przy efekcie Rungego
może sie pogarszać
na pewno się polepsza
na pewno nie ulega zmianie
Lekarstwem na efekt Rungego są węzły:
wybierane przez użytkownika w sposób losowy
równoodległe
czebyszewa
Wzór na węzły Czebyszewa:
xi =2 (b−a)cos((n+1)(2i+1)⋅2 π)+2(a+b)
xi =2 (b−a)cos((n+1)(2i+1)⋅2 π)+2(a−b)
xi =cos((n+1)(2i+1)⋅2 π)+2(a+b)
xi =2 (b−a)cos((n+1)(i+1)⋅2 π)+2(a+b)
Węzły Czebyszewa
zagęszczają sie ku krańcom przedziału
zagęszczają sie na środku przedziału
Stosując węzły Czebyszewa na przedziale [a,b]
otrzymujemy przybliżenie na przedziale [a,b]
otrzymujemy przybliżenie na przedziale [x0,xn]
otrzymujemy przybliżenie na calej dziedzinie R
otrzymujemy przybliżenie na przedziale [0, inf]
możemy oszacować różnicę między f(x) a Wn(x), gdy:
f∈Cn+1[a,b]
f∈Cn[a,b]
f∈Cn+1[a,x]
f∈C2n+1[a,b]
