METODY OBLICZENIOWE DLA INŻYNIERÓW
Dopasowywanie krzywych do punktów
INTERPOLACJA
Interpolacja wielomianem
PolynomialInterpolation ( dane_x, dane_y, zmienna/ wartość, opcja 1)
Interpolacja funkcjami sklejanymi
Spline ( dane_x, dane_y, zmienna/ wartość, opcja 2) APROKSYMACJA
LeastSquares ( dane_x, dane_y, zmienna, opcja 3)
Oznaczenia:
dane_x, dane_y – listy lub wektory odpowiednich współrzędnych zmienna / wartość – nazwa zmiennej niezależnej w wielomianie interpolacyjnym lub jej wartość
opcja 1 – dodatkowy argument (wyrażenie postaci form=Lagrange lub form=Newton) pozwalający określić formę wielomianu interpolacyjnego. Domyślnie wielomian ten przedstawiany jest w standardowej formie.
opcja 2 – dodatkowy argument (wyrażenie postaci degree = n ) pozwalający zadać stopień n wielomianów przedziałami zmiennych. Domyślnie komenda używa wielomianów stopnia trzeciego.
opcja 3 – dodatkowy argument (wyrażenie postaci curve = wzór funkcji) pozwalający wprowadzić symboliczny wzór krzywej używanej do aproksymacji. Domyślnie do aproksymacji używana jest prosta.
Uwaga: Komendy dostępne z pakietu CurveFitting
1. Wyznaczyć wielomian interpolacyjny przechodzący przez punkty: (0,2), (1,4), (2,1), (3,-3), (4,-2), (5,0), (6,2), (7,1), następnie wyznaczyć wartość tego wielomianu w punkcie x = 6.5.
2. Wyznaczyć funkcje sklejane trzeciego stopnia przechodzące przez punkty dane w zadaniu 1. Obliczyć wartość otrzymanej funkcji interpolacyjnej w punkcie x = 6.5.
3. Wykreślić wielomian interpolacyjny z zadania 1, funkcję interpolacyjną z zadania 2 oraz punkty interpolacji w jednym układzie współrzędnych.
4. Wyznaczyć funkcje sklejane drugiego i piątego stopnia przechodzące przez punkty dane w zadaniu 1. Wykreślić te krzywe wraz z punktami interpolacji w jednym układzie współrzędnych.
5. Wyznaczyć wielomian aproksymacyjny drugiego stopnia dla danych z zadania 1.
Wykreślić wielomian wraz z danymi punktami w jednym układzie współrzędnych.
6. Obliczyć błąd aproksymacji z zadania 5 wg wzoru
n
2
ε =
( y −
∑
(
w x ))
i
i
i 1
=
gdzie n oznacza liczbę danych punktów, xi i yi są współrzędnymi tych punktów, a w( xi) jest wartością funkcji aproksymacyjnej w i-tym punkcie.