Dodatkowo interpolowano funkcję (4.151) dla (rys. 4.29) oraz (rys. 4.30), aby pokazać wpływ przyjęcia zbyt małej liczby węzłów na prawidłowe odtworzenie przebiegu funkcji. Maksymalne błędy interpolacji były mniejsze w większości przypadków dla interpolacji funkcją sklejaną ![]()
za wyjątkiem funkcji (4.149), dla której interpolacja dwusześcienną funkcją sklejaną Hermite'a okazała się nieco dokładniejsza ![]()
ĆWICZENIA
4.1. Wyznaczyć wielomian interpolacyjny Lagrange'a dla funkcji zadanej ta-belką współrzędnych punktów:
|
x |
y |
|
−1 |
−1 |
|
0 |
2 |
|
2 |
− 4 |
|
3 |
−1 |
4.2. Obliczyć wartość ![]()
za pomocą wzoru interpolacyjnego Lagrange'a dla funkcji ![]()
i węzłów interpolacji:
4.3. Napisać wzór interpolacyjny Newtona dla funkcji ![]()
określonej tablicą wartości: ![]()
4.4. Zbudować tablicę różnic wstecznych dla funkcji określonej tabelką:
|
x |
|
|
0.3 |
−1.203973 |
|
0.4 |
− 0.916291 |
|
0.5 |
− 0.693147 |
|
0.6 |
− 0.520826 |
|
0.7 |
− 0.356675 |
|
0.8 |
− 0.223144 |
|
0.9 |
− 0.105361 |
4.5. Wyprowadzić wzory (4.109) i (4.110) na oszacowanie błędów aproksymacji funkcji sklejanej ![]()
i jej pochodnych: , , na siatce o stałej odległości między węzłami h.
4.6. Przy wykorzystaniu programów 4.1 ÷ 4.6 interpolować dwie funkcje wyznaczone ![]()
dyskretnymi punktami:
a) dla ![]()
b) dla ![]()
Porównać otrzymane wyniki dla różnych wartości n.
4.7. Napisać program przeznaczony do interpolowania funkcji określonej w sposób dyskretny punktami dla ![]()
za pomocą funkcji sklejanej trzeciego stopnia przedstawionej w postaci (4.120), z możliwością zadawania różnych warunków brzegowych.
4.8. Interpolować fragment powierzchni elipsoidy o równaniu
na siatce (4.138) dla ![]()
, ![]()
, ![]()
, ![]()
przy wykorzystaniu funkcji sklejanych dwóch zmiennych ![]()
![]()
oraz ![]()
4.9. Za pomocą programów: 4.7, 4.8a i 4.8b interpolować następujące funkcje:
a) ![]()
b) ![]()
c) ![]()
d) ![]()
e) ![]()
określone w węzłach siatki (4.138).
254 4. Interpolacja
Ćwiczenia 253