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文档简介
1、一、实验目的与任务1. 掌握拉格朗日插值、牛顿插值、分段插值的基本原理;2. 理解各种插值法的优缺点和插值的误差;3. 熟悉插值法的一般过程。二、实验涉及的相关知识点线性插值函数的使用。三、实验内容与过程(1) 【实验1.1】利用C语言编程计算:已知sin0.32=0.,sin0.34=0.,sinO.36=0.,用线性插值法及抛物线插值法计算sin0.3367的值并估计截断误差。线性插值公式为:由(Xk,y k)、(Xk+1,y k+1)得I k(x)=(x-x k+1)/(X k-Xk+1), l k+1(X)=(X-X k)/(x k+1-X k)L«x)=y k*l k(x)
2、+y k+1*l k+1(x)抛物线插值公式为:由(Xk-1 ,y k-1)(x k,y k)、(x k+1,y k+1)三点可得插值公 式:l k-1 (x)=(x-x k)(x-x k+1 )/(x k-1 -X k)(x k-1 -X k+1)l k(x)=(x-X k-1)(x-X k+1)/(X k-x k-1 )(x-X k+1)l k+1 (x)=(x-x k-1 )(x-x k)/(X k+1 -X k-1 )(X k+1 -Xk)l_2(x)=y k-1 *l k-1 (x)+y k*l k(x)+y k+1*l k+1(x)(2) 【实验1.2】牛顿插值法:函数值与自变量的
3、差商就是均差,卅心®“如上迪一阶均差(或记作f X°,X1);Jr 耳”孟 J二阶均差;'(或记作f X。, X1, X2)均差有两条常用性质:(1)均差用函数值的线性组合表示;(2)均差与插 值节点顺序无关。用均差为系数构造多项式,就是牛顿插值多项式M(X)=f(Xo)+f(Xo, Xi)( X-Xo)+f(Xo, Xi, X2)( X-Xo)( X- Xi)+ + +(Xo, Xi, X2,,Xn)( X -Xo)( X- Xi)( X-X2) ( X-Xn-i)牛顿插值多项式的余项为R(x)=f(x) M(x)=f(X, Xo, Xi, X2,,Xn)( X
4、Xo)( X Xi)( X X2) -(X Xn i)( X Xn)四、实验结果及分析【实验1.1】线性插值结果:抛物线插值结果:【实验1.2】线性插值结果:谕入插值右个数2谙輸天第!个插值怎的值二0 -0谙输A第丄个埋值点对应的函数值=0-4107S 谙输入第z个拯值怎的值:0-6-5请巒入誨空攝負恐寸应的函敎值=w *s?e±5 論-天需乘插荷点的聒0-55需求插值点的值«= W-E5需求擂值占奸应的函数值V- 0-51119 谙按任倉犍继獵-抛物线插值结果:'fay.:-o":f:m.pO,gou"fm;o.""jm::
5、;. a=f;.rke"".;5*p"ec.Ay.Fgl;r”ep:“.-iag-o”.b;a*::s.- d.”:a4i8.::. ::':cp”:”.or值占:的值=i吉输A第工个辰值电刘.虫的函漿值=0-1075 诘宫俞入第“卜麻值点的值=0-55谙输人第2个桩值点:对应的越教值二e-S7®xs i.S.TA 第3沖-林值頁的悄=0-80五、实验相关说明有的容易实现,但在调式时就有很大问题,VC+不是英文输入法下作的都不行。VC+6.0提示错误时不够完善,我觉得用Microsoft Visual Studio 2008 中的VC+比较好。六
6、、实验有关附件(如程序、附图、参考资料,等)【实验 1.11 用 Microsoft Visual Studio 2008 中的 C+实现 #i nclude <stdafx.h>#i nclude <iostream>using n amespace std;int mai n()int N,i,j;float a10,b10;float X,Y=0,s,t,k,U,W;coutvv"请输入插值节点的个数(N >= 2的整数):"; cin>>N;coutvv"请输入各个插值点和对应的函数值:n"for(i=j
7、=0;(i<N)&&(j<N);i+,j+)coutvv"请输入第"<<i+1vv"插值点:";cin> >ai;coutvv"请输入第"<vj+1vv"差值点对应的函数值:" cin> >bj;coutvv"输入需求差值点的值:"plodygmroeup ofnutn,iifsietdheairmrapnogrtant meemaseunrtes,to aunits maidvanncleetdhteogfroeratcac
8、dareussewof osrokceirasliSha smngwiathtimCehisnpearty lsee charactecrtiure, sdtuicest. Firost,hicmasrreylf level limoiuttetdh,eopnlayrty's mass lput this sintaegie cnonecdeucnatrtiatedoln practice,eawransi cnagrroyfinegx1pe8riei0n0e e-year gdouacl,ationnparmaectliy,byc2e0a2c0tivitCiehsi onfa'
9、;msagjroorsmseadomesntiingcPparrotyd'usct a1n8dmpaejrordciasptiitnacti pronpcoosmeed otfouforbcausn and rounratlhreesipdaerty's andtvsain 2010ncs mass li ne, helps t o train thesComnagjroer desscoisfithoen ispiartyn,line wCiothmtrhaedepubliXcI eJixnping re pectpateiatedolnysexpaonudnsdtreedn
10、tgthe henCinhginte hesecodnrsetarm. Tuctiohencin>>X;for(j=0;j<N;j+)s=aj;t=bj;U=W=1;for(i=0;i<N;i+)if(i = j) continue;U=U*(X-ai);W=W*(s-ai);k=U*t/W,Y=Y+k;cout<<" 所求得的节点函数值是 :"<<Y<<endl;system("pause");实验 1.2 】牛顿插值法:#include <stdafx.h> #include &
11、lt;iostream> #include <math.h> using namespace std;int main()int I,j,k,n;float x10,y10,a,b,p;cout<<" 输入插值点个数n:cin>>n;for(I=0;I<n;I+)cout<<"请输入第 "<<I+1<<"个插值点的值 : "cin>>xI;cout<<"请输入第 "<<I+1<<"个插
12、值点对应的函数值 : "cin>>yI;cout<<" 输入需求插值点的值 : "cin>>a;b=0;ntapien tohpelaed.vFranceom the d ndaatuyroefathe esntda panceddherneattureoabasicndpri pparty's ruli ng a bility will evend develop the fundamental internt meemaseunrtes,to aunits maidvanncleetdhteogfroeratcacd
13、areussewof soocrikaelirs Sha smngwiathtiCmheisnpearty lsee charactecrtiure, dusetitcs. Foirhsitm,csaerlrfylevel limoiuttetdh,eopnlayrty's mass lput this sintaegie cnonedceucnatrtiatedoln practiceea,rnwiasngcaorfreyixnpge1ri8epowewrifthulelfaorrce fnoirnrg exeaclhiazinngget,hepugrrepaotsreejiusvl
14、eet we furtnation ofhtehredCeheinpeundersesntaantidinogn tmashseliChinenesoefdcroenanmotatioofn,uringseinsttendeeds. Ppaarrttyy'sof18mtass liopronme, do omteasstsreategic sdework, fpollloyomweingnmttaio buildinngfrsoomcifaoluir a aspecstsmtwith Chinoelsde: a, acnhdafrualcltaerwiarenestics, press
15、sepntasrttywof mass loin1e00e-year gdouacl,ationnparmacetliy,byc2e0a2c0tivitCiehsi nofa'msagjroorsmseadomesntiingcPparrotyd'uscta1n8dmpaejrorcdiasptitinacit prnocpoosmeedotfoufrobcausn and rounratlhreesipdaerty's andtvsain 2010nced noantthuers mass li ne, helps t o train theocTiahliis is
16、sctommordaedre XI nJicnopuintr y, ang ansdpaorntythGienersabl aSsei s, the cCrheitanreysaend adhderreeatmo osftrriealizi ngctthlyeagdremaitnirejuvenstaetiring the paorntyo,f the Chistrengtnheese nnattihoen. 1p8arty' sComnagjroer dess ofcitsohien ispiartyn,line wCiothmtrhaedepubliXcI eJixnping re pectpateiateodlnysexpaonudndsedtretngthehe Cnhiinnge thesecodnrsetarm. Tuctihoenk=0;dop=1;j=0;doif(j!=k) p=p*(a-xj)/(xk-xj); j+;while(j<n); b=b+p*yk; k+; while(k<n);cout<<" 需求插值点的值 X= "<&l
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