Аппроксимация функций презентация

Содержание

4.2. Интерполяция многочленами

Слайд 1 § 4 Аппроксимация функций
4.1. Общая задача аппроксимации

Аппроксимацией функции называется приближённое

представление сложной или заданной в виде таблицы функции более простой функцией, имеющей минимальные отклонения от исходной функции.


Слайд 24.2. Интерполяция многочленами











Слайд 3Если приближение строится на заданном дискретном множестве точек {xi}, то аппроксимация

называется точечной.

При построении приближения на непрерывном множестве точек (например, на отрезке [a, b]) аппроксимация называется непрерывной (или интегральной).

Интерполяция на всем участке [a, b] называется глобальной, а на отдельных участках отрезка [a, b] – кусочной или локальной.

Слайд 4

Теорема. Какие бы ни были заданы значения функции в n+1 узлах,

всегда существует и притом единственный многочлен степени не выше n, принимающий в этих узлах заданные значения

Слайд 64.3. Погрешность интерполирования

Погрешность аппроксимации функции f (x) полиномом ϕ(x ) можно

оценивать по величине среднеквадратичного отклонения Sa


или по значению максимального отклонения


Слайд 74.4. Интерполяционный многочлен Лагранжа





Слайд 10







Пример. Построить интерполяционный многочлен

Лагранжа
для функции заданной таблицей.



=


Слайд 11







Пример. Построить интерполяционный многочлен

Лагранжа
для функции заданной таблицей.



=


Слайд 14Погрешность формулы Лагранжа


Слайд 15Многочлен Лагранжа для равноудаленных узлов


Слайд 184.5. Интерполяционные многочлены Ньютона

Конечной разностью первого порядка называется разность между двумя

соседними значениями функции f:


Конечной разностью порядка р называется разность двух последовательных разностей порядка р-1:



Слайд 19Таблица конечных разностей


Слайд 20Первый интерполяционный многочлен Ньютона для равноотстоящих узлов
Используется тогда, когда точка, в

которой требуется вычислить приближенное значение функции находится вблизи точки х0

Слайд 21Первая интерполяционная формула Ньютона.
Используется для интерполирования вперед и экстраполирования назад.


Слайд 22Второй интерполяционный многочлен Ньютона для равноотстоящих узлов
Используется тогда, когда точка, в

которой требуется вычислить приближенное значение функции находится вблизи точки хп

Слайд 23Вторая интерполяционная формула Ньютона.
Используется для интерполирования назад и экстраполирования вперед.


Слайд 28Интерполяционные многочлены Ньютона для неравноотстоящих узлов

Разделенными разностями первого порядка называются отношения:




Слайд 29Разделенными разностями порядка k называются отношения:




Слайд 30Первый интерполяционный многочлен Ньютона с разделенными разностями


Слайд 31Второй интерполяционный многочлен Ньютона с разделенными разностями


Слайд 324.6. Интерполирование сплайнами

Пусть на [a; b] задана сетка


- множество полиномов степени m

- множество функций, определенных на
[a; b] и имеющих непрерывную т-ю
производную.





Слайд 33
Функция называется полиномиальным сплайном

степени m дефекта k
с узлами если:








Слайд 34
Пусть на [a; b] задана сетка
и некоторые числа


Говорят, что сплайн интерполирует функцию f(x) на заданной сетке, если





Слайд 35Узлы сетки - узлы сплайна
Узлы сетки

– узлы интерполяции
Для сплайнов чётной степени
Для сплайнов нечётной степени

Слайд 36Пример


Слайд 43Интерполяционным кубическим сплайном, соответствующим данной функции f(x), называется функция s(x), удовлетворяющая

условиям:

Слайд 474.7. Метод наименьших квадратов






y = F(x)



Слайд 48y = F(x, a, b, c)
F(xi, a, b, c) = yi

(i = 1, 2,...,n)





Слайд 49yi – F(xi, a, b, c) = εi (i = 1,

2,..., n)



Слайд 50F(x) = ax + b





(*)


Слайд 52
ln F(x) = ln a + mln x
в таблице логарифмируем все значения xi и

yi и находим параметры a = m и b = ln a из системы (*)

Слайд 53
ln F(x) = ln a + mx

В таблице логарифмируем только значения yi

, находим параметры a = m и b = ln a из системы (*)

Слайд 54

В таблице все значения yi заменяются на обратные,
xi остаются без

изменения.

Параметры a и b находятся из системы (*)

Слайд 55
Все значения xi заменяются на обратные,
а yi остаются без изменения.

Параметры a и b находятся из системы (*)

Слайд 56

Все значения xi и yi заменяются на обратные.

Параметры a и

b находятся из системы (*)

Слайд 57
Логарифмируем только значения xi.
Параметры a и b находятся из системы (*)


Слайд 58Пример. По заданной таблице значений x и y найти методом наименьших

квадратов эмпирическую формулу

F(x) = ax + b


. (*)



Слайд 59
a = 0,55; b = – 0,37
y = 0,55x – 0,37.











Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика