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問題已解決
內(nèi)插法的最簡(jiǎn)單計(jì)算公式
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速問速答內(nèi)插法是混合分析中常用的數(shù)學(xué)方法,它在統(tǒng)計(jì)分析中,用來在已有的離散點(diǎn)之間建立連續(xù)的曲線。它是解決數(shù)據(jù)插值問題的有效方法,可以一定程度上保留原始函數(shù)的曲線性質(zhì)。
內(nèi)插法的最簡(jiǎn)單計(jì)算公式是拉格朗日插值法,它需要n+1個(gè)散點(diǎn),通過n次多項(xiàng)式擬合形成n+1次函數(shù),滿足所有點(diǎn)處的函數(shù)值等于給定點(diǎn)的函數(shù)值:
Pn(x)=a0+a1x+a2x2+...+anxn
其中,a0,a1,a2...an為系數(shù),x為橫坐標(biāo),Pn(x)為拉格朗日插值多項(xiàng)式。
根據(jù)拉格朗日插值多項(xiàng)式的模板,我們可以求出它的系數(shù)a0,a1,a2...an,這里需要將系數(shù)求解的問題轉(zhuǎn)化為矩陣求解的問題,設(shè)第i個(gè)散點(diǎn)的橫坐標(biāo)為xi,則矩陣如下:
[x0^0 x0^1 x0^2 …… x0^n]
[x1^0 x1^1 x1^2 …… x1^n]
[x2^0 x2^1 x2^2 …… x2^n]
…………………………………………
[xn^0 xn^1 xn^2 …… xn^n]
求解矩陣就可以得到系數(shù)a0,a1,a2...an,最后拼接出來就是拉格朗日插值多項(xiàng)式Pn(x)了。
拓展知識(shí):
除了拉格朗日插值多項(xiàng)式,內(nèi)插法還有牛頓插值法、極值插值法等子類,牛頓插值法是拉格朗日插值法的改進(jìn),它以拉格朗日插值多項(xiàng)式為基礎(chǔ),引入差商的概念,引用一組數(shù)據(jù)只需要求出它的一階差商,然后使用牛頓的插值多項(xiàng)式進(jìn)行擬合;極值插值法則是可以為任意非線性函數(shù)提供近似插值的數(shù)學(xué)方法,在很多情況下,可以替代拉格朗日插值法和牛頓插值法,提供更加精確的計(jì)算結(jié)果。
2023 01/08 09:32
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