拉格朗日插值方法C语言编程

拉格朗日插值方法C语言编程
拉格朗日插值方法C语言编程

#include

#include

#define M 20;

int n=0;

int p=1;

int num=0;

double *x;

double *y;

double Calculate(double tt) ;

void Insert(int m);

void Print( );

void NewTon(int m)

{

double tt;

Insert(m);

Print( );

printf("是否继续进行插值、计算还是结束?继续插值请输入1,结束请输入0,求值计算请输入2;p=");

scanf("%d",&p);

printf("\n");

while(p!=0)

{

if(p==1)

{

printf("请输入再次插值点个数num=");

scanf("%d",&num);

NewTon(num);

}

else if(p==2)

{

printf("请输入x=");

scanf("%lf",&tt);

tt=Calculate(tt);

printf("Q(x)=%lf",tt);

printf("\n");

printf("是否继续进行插值、计算还是结束?继续插值请输入1,结束请输入0,求值计算请输入2;p=");

scanf("%d",&p);

printf("\n");

}

else break;

}

}

void Print( )

{

int k,j;

printf("插值多项式为:Q(x)=%lf",y[0]);

for(j=1;j

{

if(y[j]>=0) printf("+");

printf("%lf",y[j]);

for(k=0;k

}

printf("\n");

}

void Insert(int m)

{

int j,k,t,N;N=n;

n+=m;

double *x1;

double *y1;

x1=(double*)malloc(n*sizeof(double));

y1=(double*)malloc(n*sizeof(double));

for(j=0;j

{

x1[j]=x[j];

y1[j]=y[j];

}

for(j=0;j

{

printf("请输入第%d个插值点x[%d]=",j+1,N+j);

scanf("%lf",&x1[N+j]);

printf("请输入第%d个插值点y[%d]=",j+1,N+j);

scanf("%lf",&y1[N+j]);

}

x=x1;

y=y1;

printf("\n");

if(N>1)

for(j=0;j

{

double ss=1;

for(k=0;k

ss*=x[N+j]-x[k];

for(k=0;k

{

double rr=y[k];

for(t=0;t

rr*=x[N+j]-x[t];

y[N+j]-=rr;

}

y[N+j]/=ss;

}

else

for(j=1;j

{

double ss=1;

for(k=0;k

ss*=x[N+j]-x[k];

for(k=0;k

{

double rr=y[k];

for(t=0;t

rr*=x[N+j]-x[t];

y[N+j]-=rr;

}

y[N+j]/=ss;

}

}

double Calculate(double tt)

{

int i,j;

double yy=0;

double xx;for(i=0;i

{

xx=y[i];

for(j=0;j

{

xx=xx*(tt-x[j]);

}

yy+=xx;

}

return yy;

}

void main()

{

printf("请输入插值点个数num=");

scanf("%d",&num);

NewTon(num);

printf("结束");

}

数值分析拉格朗日插值法上机实验报告

课题一:拉格朗日插值法 1.实验目的 1.学习和掌握拉格朗日插值多项式。 2.运用拉格朗日插值多项式进行计算。 2.实验过程 作出插值点(1.00,0.00),(-1.00,-3.00),(2.00,4.00)二、算法步骤 已知:某些点的坐标以及点数。 输入:条件点数以及这些点的坐标。 输出:根据给定的点求出其对应的拉格朗日插值多项式的值。 3.程序流程: (1)输入已知点的个数; (2)分别输入已知点的X坐标; (3)分别输入已知点的Y坐标; 程序如下: #include #include #include float lagrange(float *x,float *y,float xx,int n) /*拉格朗日

插值算法*/ { int i,j; float *a,yy=0.0; /*a作为临时变量,记录拉格朗日插值多项*/ a=(float*)malloc(n*sizeof(float)); for(i=0;i<=n-1;i++) { a[i]=y[i]; for(j=0;j<=n-1;j++) if(j!=i) a[i]*=(xx-x[j])/(x[i]-x[j]); yy+=a[i]; } free(a); return yy; } int main() { int i; int n; float x[20],y[20],xx,yy; printf("Input n:");

scanf("%d",&n); if(n<=0) { printf("Error! The value of n must in (0,20)."); getch();return 1; } for(i=0;i<=n-1;i++) { printf("x[%d]:",i); scanf("%f",&x[i]); } printf("\n"); for(i=0;i<=n-1;i++) { printf("y[%d]:",i);scanf("%f",&y[i]); } printf("\n"); printf("Input xx:"); scanf("%f",&xx); yy=lagrange(x,y,xx,n); printf("x=%f,y=%f\n",xx,yy); getch(); } 举例如下:已知当x=1,-1,2时f(x)=0,-3,4,求f(1.5)的值。

不等距节点下的牛顿插值公式以及拉格朗日插值公式实验课报告

数值分析实验报告三 插值法(2学时) 一实验目的 1.掌握不等距节点下的牛顿插值公式以及拉格朗日插值公式。二实验内容 1.已知函数表: 用牛顿插值公式求) (y的近似值。 102 2. 已知函数表: 用拉格朗日插值公式计算01 x以及所对应的近似值。 =y .5 4.1= 三实验步骤(算法)与结果 1.不等距节点下的牛顿插值公式 Ⅰ.按差商表计算n阶差商

12111[,,,][,,,] [,,,]i i i n i i i n i i i n i n i f x x x f x x x f x x x x x +++++-+++-= - 其中 Ⅱ.按以下公式,带入x 值 00010120101101()() ()[,] ()()[,,]()()()[,,] n n f x f x x x f x x x x x x x f x x x x x x x x x f x x -=+-+--++--- Ⅲ.得出结果()f x 程序代码: #include"stdio.h" #include"math.h" int main() { int a,i,j; printf("输入x 系数的个数:"); scanf("%d",&a); float d,e=0,c; float x[a]; float y[a-1][a]; printf("输入x 的系数:"); for(i=0;i

拉格朗日插值公式的证明及其应用

拉格朗日插值公式的证明及其应用 摘要: 拉格朗日(Lagrange)插值公式是多项式中的重要公式之一,在理论和实践中都有着广泛的应用.本文阐述了Lagrange 插值的基本理论,譬如:线形插值,抛物插值,Lagrange 多项式等.然后将线形插值,抛物插值,Lagrange 多项式插值分别应用到高中知识中,并且学会用计算机程序来编写.插值法的思想与中国剩余定理一脉相承, 体现了代数中"线性化" (即表示为求和和数乘的形式) 这一基本思路, 大巧若拙.本文的目的是通过介绍拉格朗日插值公式的推导,唯一性,证明过程及其在解题与实际生活问题中的应用来寻找该公式的优点,并且引人思考它在物理,化学等领域的应用.通过实际鉴定过程,利用插值公式计算生活中的成本问题,可以了解它的计算精度高,方法快捷. 关键词: 拉格朗日插值公式 唯一性 证明 解题应用 资产评估 曲线插值问题,直观地说,认为已知的一批数据点()n k k k f x 0,=是准确的,这些数据点所表现的 准确函数关系()x f 是未知的,在这种情况下要作一条近似曲线()x P 且点点通过这些点,插值问题不仅要讨论这种近似曲线()x P 的构造方法,还要讨论点增多时这种近似曲线()x P 是否稳定地收敛于未知函数()x f ,我们先研究一种简单常用的插值——拉格朗日插值. 一.定义,推导及其在解题中的应用 1.线性插值 1.1. 线性插值的定义 假定已知区间[]1,+k k x x 的端点处的函数值()k k x f y =, ()11++=k k x f y ,要求线性插值多项式()x L 1使它满足()k k y x L =1, ()111++=k k y x L . ()x L y 1=的几何意义:通过两点()k k y x ,和()11,++k k y x 的直线, 如图1所示,()x L 1的表达式由几何意义直接给出,即 ()()k k k k k k x x x x y y y x L ---+ =++111 (点斜式), 图1 ()11111++++--+--= k k k k k k k k y x x x x y x x x x x L (两点式). y=L 1x () y=f x () y k+1 y k x k+1 x k o y x

拉格朗日多项式插值(C语言)

#include #include #include float lagrange(float *x,float *y,float xx,int n) /*拉¤-格?朗¤¨o日¨?插?值|ì算?法¤?§*/ { int i,j; float *a,yy=0.0; /*a作á??为a临¢¨′时o?à变à?量¢?,ê?记?录?拉¤-格?朗¤¨o日¨?插?值|ì多¨¤项?式o?*/ a=(float *)malloc(n*sizeof(float)); for(i=0;i<=n-1;i++) { a[i]=y[i]; for(j=0;j<=n-1;j++) if(j!=i) a[i]*=(xx-x[j])/(x[i]-x[j]); yy+=a[i]; } free(a); return yy; } int main() { int i; int n; float x[20],y[20],xx,yy; printf("Input n:"); scanf("%d",&n); if(n>=20) { printf("Error!The value of n must in (0,20)."); getch();return 1; } if(n<=0) { printf("Error! The value of n must in (0,20)."); getch(); return 1; } for(i=0;i<=n-1;i++) { printf("x[%d]:",i); scanf("%f",&x[i]); } printf("\n"); for(i=0;i<=n-1;i++) { printf("y[%d]:",i);scanf("%f",&y[i]); }

拉格朗日插值法C语言的实现

实验 一 .拉格朗日插值法C 语言的实现 1.实验目的: 进一步熟悉拉格朗日插值法。 掌握编程语言字符处理程序的设计和调试技术。 2.实验要求: 已知:某些点的坐标以及点数。 输入:条件点数以及这些点的坐标 。 输出:根据给定的点求出其对应的拉格朗日插值多项式的值 。 3.程序流程: (1)输入已知点的个数; (2)分别输入已知点的X 坐标; (3)分别输入已知点的Y 坐标; (4)通过调用函数lagrange 函数,来求某点所对应的函数值。 拉格朗日插值多项式如下: 0L ()()0,1,n n j k k j j k x y l x y j n ====∑…… 其中00()()0,1,,()k k x x l x k n x x -= =-k-1k+1n k k-1k k+1k n ……(x-x )(x-x )?…(x-x )…………(x -x )(x -x )?…(x -x ) 程序流程图:

↓ 程序如下: #include #include <> #include <> float lagrange(float *x,float *y,float xx,int n) /*拉格朗日插值算法*/ { int i,j; float *a,yy=; /*a作为临时变量,记录拉格朗日插值多项式*/ a=(float *)malloc(n*sizeof(float)); for(i=0;i<=n-1;i++) { a[i]=y[i]; for(j=0;j<=n-1;j++) if(j!=i) a[i]*=(xx-x[j])/(x[i]-x[j]); yy+=a[i]; } free(a); return yy; } int main() { int i; int n; float x[20],y[20],xx,yy; printf("Input n:"); scanf("%d",&n); if(n>=20) { printf("Error!The value of n must in (0,20)."); getch();return 1; } if(n<=0) { printf("Error! The value of n must in (0,20)."); getch(); return 1; } for(i=0;i<=n-1;i++) { printf("x[%d]:",i); scanf("%f",&x[i]); } printf("\n");

实验一拉格朗日插值法

实验一 拉格朗日插值法 基本信息 实验课程:计算方法 设课形式:非独立 课程学分:3 实验项目:拉格朗日插值法 项目类型:基础 项目学时:2 目的和要求 该实验在计算机上实现拉格朗日插值法并进行验证。要求对拉格朗日插值法的流程进行分析,设计算法,并使用一种编程语言实现,最后通过具体例子进行验证,得到正确结果。 实验条件 装有编程语言的计算机一台、项目相关材料。 实验内容和原理或涉及的知识点 公式: 基点x i 的n 次插值基函数( i=0,1,…,n): n i x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x l j i j n i j j n i i i i i i i n i i i ,,1,0) ())(())(() ())(())(()(011101110 =--∏ =----------= ≠=+-+- n 次拉格朗日插值多项式: ∑∏ =≠=--=+++=n i n i j j j i j i n n n x x x x y x l y x l y x l y x P 0 01100)()()()(

流程图: 输入及x y x i i i n ,,,,,=012 P i ??00 ,L ?1 L L x x x x j i j j n j i ?--=≠()() ,,,() 01 P P y L i ?+i i ?+1 开始T F 输出P 结束 i n = 验证例子 已知如下的函数表,试编写程序,用拉格朗日插值多项式求0.5,0.7,0.85三点处的函数值。 x 0.40.550.80.91y 0.410750.578150.88811 1.02652 1.1752 实验结果: 插值点的个数 m=3

拉格朗日插值法理论及误差分析

浅析拉格朗日插值法 目录: 一、 引言 二、 插值及多项式插值的介绍 三、 拉格朗日插值的理论及实验 四、 拉格朗日插值多项式的截断误差及实用估计式 五、 参考文献 一、引言 插值在数学发展史上是个古老问题。插值是和拉格朗日(Lagrange )、牛顿(Newton )、高斯(Gauss )等著名数学家的名字连在一起的。在科学研究和日常生活中,常常会遇到计算函数值等一类问题。插值法有很丰富的历史渊源,它最初来源人们对天体研究——有若干观测点(我们称为节点)计算任意时刻星球的位置(插值点和插值)。现在,人们在诸如机械加工等工程技术和数据处理等科研都有很好的应用,最常见的应用就是气象预报。插值理论和方法能解决在实际中当许多函数表达式未知或形式复杂,如何去构造近似表达式及求得在其他节点处的值的问题。 二、插值及多项式插值 1、插值问题的描述 设已知某函数关系()y f x =在某些离散点上的函数值: 插值问题:根据这些已知数据来构造函数()y f x =的一种简单的近似表达式,以便于计算点,0,1,,i x x i n ≠= 的函数值()f x ,或计算函数的一阶、二阶导数值。 x 0x 0 y y 1 y 1 n y -n y 1 x 1 n x -n x

2、插值的几何意义 插值的几何意义如图1所示: 图1 3、多项式插值 3.1 基本概念 假设()y f x =是定义在区间,a b ????上的未知或复杂函数,但一直该函数在点01n a x x x b ≤<<<≤ 处的函数值01,,n y y y 。找一个简单的函数,例如函数 ()P x ,使之满足条件 (),0,1,2,, i P x y i n == (3.1) 通常把上述01n x x x <<< 称为插值节点,把()P x 称为()f x 的插值多项式,条件(3.1)称为插值条件,并把求()P x 的过程称为插值法。 3.2 插值多项式的存在性和唯一性 如果插值函数是如下m 次的多项式: 1 011()m m m m m P x a x a x a x a --=+++ 那么插值函数的构造就是要确定()m P x 表达式中的m+1个系数 011,,,m m a a a a - 。由于插值条件包含n+1独立式,只要m=n 就可证明插值函数多项式是唯一存在。 实际上,由n+1个插值条件可得

实验1拉格朗日插值与牛顿插值

数学与计算机学院上机实践报告 课程名称:计算方法A年级:上机实践成绩: 指导教师:姓名: 上机实践名称:拉格朗日插值和牛顿插值法学号:上机实践日期: 上机实践编号:1上机实践时间: 一、目的 1.通过本实验加深对拉格朗日插值和牛顿插值法构造过程的理解; 2.能对上述两种插值法提出正确的算法描述编程实现。 二、内容与设计思想 自选插值问题,编制一个程序,分别用拉格朗日插值法和牛顿插值法求解某点的函数近似值。(从课件或教材习题中选题) 已知y=f( 三、使用环境 操作系统:windows XP 软件环境:Microsoft Visual C++6.0 四、核心代码及调试过程 (一) 拉格朗日插值法: lude double product(double *p,double newx,int k,int n); main() { /*divisor,dividend double x[10]={0.10,0.15,0.25,0.40,0.50,0.57,0.70,0.85,0.93,1.00}; double newx[3]={0.45,0.6,0.80},divisor,dividend,quotient,result; double y[10]={0.904837,0.860708,0.778801,0.670320,0.606531,0.565525,0.496585,0.427415,0.394554; int i,th; for(th=0;th<3;th++) { result=0; for(i=0;i<10;i++)

{ dividend=product(x,newx[th],i,9); divisor=product(x,x[i],i,9); quotient=dividend/divisor; result+=quotient*y[i]; } printf("%lf处的近似值为%lf\n",newx[th],result); } } double product(double *p,double newx,int k,int n) { int cycle_times; double result=1; for(cycle_times=0;cycle_times<=n;cycle_times++) if(cycle_times!=k) result=result*(newx-p[cycle_times]); return result; } (二)牛顿插值法: #include #define total_points 10 void fill_in_the_blank(double *p,int x,int y); double newton(double (*p)[total_points+1],double newx); main() { double table[total_points][total_points+1], newx; int x,y; printf("Please notice (x,y) is from (x1,y1) to (x%d,y%d)!\n",total_points,total_points); for(x=0;xy) fill_in_the_blank(table,x,y); } printf("input a number you want to calculate:"); scanf("%lf",&newx); printf(" the result is:%lf\n",newton(table,newx)); } void fill_in_the_blank(double (*p)[total_points+1],int x,int y) { double diff_up,diff_down; diff_up=*(*(p+x)+y-1)-*(*(p+x-1)+y-1); diff_down=*(*(p+x))-*(*(p+x-y+1)); *(*(p+x)+y)=diff_up/diff_down; }

多项式插值法和拉格朗日插值

多项式插值法和拉格朗日插值 教案一多项式插值法和拉格朗日插值 基本内容提要 1 多项式插值法的基本概念 2 插值多项式的存在性与唯一性分析 3 拉格朗日插值多 项式的构造及截断误差 4 截断误差的实用估计式 5 逐次线性插值法教学目的和要求 1 熟练掌握多项式插值法的基本概念 2 理解插值多项式的存在性与唯一性 3 掌握拉 格朗日插值法 4 掌握截断误差的估计方法 5 理解逐次线性插值法的基本思想,掌握Aitken逐次线性插值法 6 掌握运用拉格朗 日插值法处理问题的基本过程教学重点 1 拉格朗日插值基函数及拉格朗日插值多项式的构造 2 拉格朗日插值多项式的截断 误差分析 3 逐次线性插值法的基本思想教学难点 1 插值多项式存在唯一性条件的讨论分析 2 插值误差的分析与估计 3 Aitken逐次线性插值法的计算过程课程类型新知识理论课教学方法 结合提问,以讲授法为主教学过程 问题引入 实际问题中许多变量间的依赖关系往往可用数学中的函数概念刻画,但在多数情况下,这些函数的表达式是未知的,或者函数已知,但形式十分复杂。基于未知函数或复杂函数 的某些已知信息,如何构造这些函数的近似表达式?如何计算这些函数在其它点处的函数值?所构造的近似表达式与真实函数的误差是多少?插值理论与方法就是解决这些问题的 有效工具之一。 §2.1 多项式插值 2.1.1 基本概念 假设f(x)是定义在区间[a,b]上的未知或复杂函数,但已知该函数在点a≤x0 P(xi)=yi,i=0,1,2,L,n,即在给定点xi处,P(x)与f(x)是相吻合的。 (2.1) 把P(x)称为f(x)的插值多项式(函通常把上述x0 数), f(x)称为被插函数。[a,b]称为插值区间,条件(2.1)称为插值条件,并把 求P(x)的过程称为插值法。

计算方法上机实验报告——拉格朗日插值问题

计算方法上机实验报告——拉格朗日插值问题 一、方法原理 n次拉格朗日插值多项式为:Ln(x)=y0l0(x)+y1l1(x)+y2l2(x)+…+ynln(x) n=1时,称为线性插值,L1(x)=y0(x-x1)/(x0-x1)+y1(x-x0)/(x1-x0)=y0+(y1-x0)(x-x0)/(x1-x0) n=2时,称为二次插值或抛物线插值,精度相对高些 L2(x)=y0(x-x1)(x-x2)/(x0-x1)/(x0-x2)+y1(x-x0)(x-x2)/(x1-x0)/(x1-x 2)+y2(x-x0)(x-x1)/(x2-x0)/(x2-x1) 二、主要思路 使用线性方程组求系数构造插值公式相对复杂,可改用构造方法来插值。 对节点xi(i=0,1,…,n)中任一点xk(0<=k<=n)作一n次多项式lk(xk),使它在该点上取值为1,而在其余点xi(i=0,1,…,k-1,k+1,…,n)上为0,则插值多项式为Ln(x)=y0l0(x)+y1l1(x)+y2l2(x)+…+ynln(x) 上式表明:n个点xi(i=0,1,…,k-1,k+1,…,n)都是lk(x)的零点。可求得lk 三.计算方法及过程:1.输入节点的个数n 2.输入各个节点的横纵坐标 3.输入插值点 4.调用函数,返回z 函数语句与形参说明 程序源代码如下: 形参与函数类型 参数意义 intn 节点的个数 doublex[n](double*x) 存放n个节点的值 doubley[n](double*y) 存放n个节点相对应的函数值 doublep 指定插值点的值 doublefun() 函数返回一个双精度实型函数值,即插值点p处的近似函数值 #include #include usingnamespacestd; #defineN100 doublefun(double*x,double*y,intn,doublep); voidmain() {inti,n; cout<<"输入节点的个数n:"; cin>>n;

拉格朗日插值、克劳德迭代法

拉格朗日插值 #include"stdio.h" #include"math.h" int main() { int a,i,j; printf("输入x系数(y的系数)的个数:"); scanf("%d",&a); float e,k=1,p=0; float x[a]; float y[a]; printf("输入x的系数(y的系数):"); for(i=0;i

克劳德迭代法 #include"stdio.h" #include"math.h" int main() { float a[3][4]={{2,3,4,6}, {3,5,2,5}, {4,3,30,32}}; float u[3][4]; float l[3][4]; u[0][0]=u[1][1]=u[2][2]=1; l[0][0]=a[0][0]/u[0][0]; u[0][1]=a[0][1]/l[0][0]; u[0][2]=a[0][2]/l[0][0]; u[0][3]=a[0][3]/l[0][0]; l[1][0]=a[1][0]/u[0][0]; l[1][1]=a[1][1]-l[1][0]*u[0][1]; u[1][2]=(a[1][2]-l[1][0]*u[0][2])/l[1][1]; u[1][3]=(a[1][3]-l[1][0]*u[0][3])/l[1][1]; l[2][0]=a[2][0]/u[0][0]; l[2][1]=a[2][1]-l[2][0]*u[0][1] l[2][2]=a[2][2]-l[2][0]*

数值分析实验一——拉格朗日插值算法报告

拉格朗日插值算法的实现 实验报告 姓名:** 年级:****专业:计算机科学与技术科目:数值分析题目:拉格朗日插值算法的实现 实验时间: 2014年5月27日实验成绩: 实验教师: 一、实验名称:拉格朗日插值算法的实现 二、实验目的: a. 验证拉格朗日插值算法对于不同函数的插值 b. 验证随着插值结点的增多插值曲线的变化情况。 三、实验内容: 拉格朗日插值基函数的一般形式: 也即是: 所以可以得出拉格朗日插值公式的一般形式: 其中, n=1时,称为线性插值,P1(x) = y0*l0(x) + y1*l1(x) n=2时,称为二次插值或抛物插值,精度相对高些,P2(x) = y0*l0(x) + y1*l1(x) + y2*l2(x) 四、程序关键语句描写 double Lagrange(int n,double X[],double Y[],double x) { double result=0; for (int i=0;i

for(int j=0;j #include using namespace std; int main() { double Lagrange(int n,double X[],double Y[],double x); //插值函数double x;//要求插值的x的值 double result;//插值的结果 char a='n'; double X[20],Y[20]; do { cout<<"请输入插值次数n的值:"<>n; cout<<"请输入插值点对应的值及函数值(xi,yi):"<>X[k]>>Y[k]; } cout<<"请输入要求值x的值:"<>x; result=Lagrange(n,X,Y,x); cout<<"由拉格朗日插值法得出结果:"<>a; }while(a=='yes'); return 0; }

数值计算方法编程作业(C语言版)

1:第二章 (1)二分法求解非线性方程: #include #include #define f(x) ((x*x-1)*x-1) void main() { float a,b,x,eps; int k=0; printf("intput eps\n");/* 容许误差*/ scanf("%f",&eps); printf("a,b=\n"); for(;;) {scanf("%f, %f",&a ,&b); if(f(a)*f(b)>=0) /* 判断是否符合二分法使用的条件*/ printf("二分法不可使用,请重新输入:\n"); else break; } do { x=(a+b)/2; k++; if(f(a)*f(x)<0) /* 如果f(a)*f(x)<0,则根在区间的左半部分*/ b=x;

else if(f(a)*f(x)>0) /* 否则根在区间的右半部分*/ a=x; else break; }while(fabs(b-a)>eps);/*判断是否达到精度要求,若没有达到,继续循环*/ x=(a+b)/2; /* 取最后的小区间中点作为根的近似值*/ printf("\n The root is x=%f, k=%d\n",x,k); } 运行结果: intput eps 0.00001 a,b= 2,-5 The root is x=1.324721, k=20 Press any key to continue 总结:本题关键在于两个端点的取值和误差的判断,此程序较容易。二分法收敛速度较快,但缺点是只能求解单根。 (2)牛顿法求解非线性方程: #include #include float f(float x) /* 定义函数f(x) */ { return((-3*x+4)*x-5)*x+6; }

拉格朗日插值法1

拉格朗日抛物线插值法 1、定义若多项式l j (j=0,1,2...n )在n+1个节点x 0

end end S=t*y(k)+s; end; yi=s; 3、例题 1)计算115 解: L 2(x)=0201021))(())((y x x x x x x x x ----+ 1201020) )(())((y x x x x x x x x ---- + 2201010) )(())((y x x x x x x x x ---- = 10)44(21)144)(121(?-?---x x + 11) 23(21)144)(100(?-?--x x + 1223 44)144)(100(??--x x L 2(115)= 10)44(21)29(6?-?--?-x + 11) 23(21)29(15?-?-? + 1223 44)6(15??-? ≈10.7228 在Matlab 窗口输入

对拉格朗日插值法与牛顿插值法的学习和比较

对拉格朗日插值法与牛顿插值法的学习和比较 摘要:根据对拉格朗日插值法和牛顿插值法的理解,本文主要介绍了拉格朗日插值法和牛顿插值法的相关内容以及它们的区别。 关键词:拉格朗日插值法;牛顿插值法 The leaning and comparison of the Lagrange interpolation and Newton interpolation Abstract: Based on the understanding of the Lagrange interpolation and Newton interpolation ,this paper mainly describes some related knowledge as well as the difference between these two methods. Keywords: Lagrange interpolation ; Newton interpolation 前言 在工程和科学研究中出现的函数是多种多样的。常常会遇到这样的情况:在某个实际问题中,虽然可以断定所考虑的函数)(x f 在区间],[b a 上存在且连续,但却难以找到它的解析表达式,只能通过实验和观测得到在有限个点上的函数值(即一张函数表)。显然,要利用这张函数表来分析函数)(x f 的性态,甚至直接求出其他一些点上的函数值可能是非常困难的。面对这些情况,总希望根据所得函数表(或结构复杂的解析表达式),构造某个简单函数)(x P 作为)(x f 的近似。这样就有了插值法,插值法是解决此类问题目前常用的方法。 如设函数)(x f y =在区间],[b a 上连续,且在1+n 个不同的点b x x x a n ≤≤,,,10 上分别取值n y y y ,,,10 。 插值的目的就是要在一个性质优良、便于计算的函数类Φ中,求一简单函数)(x P ,使 ),,1,0()(n i y x P i i == 而在其他点i x x ≠上,作为)(x f 的近似。 通常,称区间],[b a 为插值区间,称点n x x x ,,,10 为插值节点,称式i i y x P =)(为插值条件,称函数类Φ为插值函数类,称)(x P 为函数)(x f 在节点n x x x ,,,10 处的插值函数。求插值函数)(x P 的方法称为插值法。 插值函数类Φ的取法不同,所求得的插值函数)(x P 逼近)(x f 的效果就不同。它的选择取决于使用上的需要,常用的有代数多项式、三角多项式和有理函数等。当选用代数多项式作为插值函数时,相应的插值问题就称为多项式插值。本文讨论的拉格朗日插值法与牛顿插值法就是这类插值问题。 在多项式插值中,最常见、最基本的问题是:求一次数不超过n 的代数多项式 n n x a x a a x P +++= 10)( 使),,1,0()(n i y x P i i n ==,其中,n a a a ,,,10 为实数。

编程实现拉格朗日(lagrange)插值法(C语言)

编程实现拉格朗日(lagrange)插值法(C语言) 程序如下: #include #include <> #include <> float lagrange(float *x,float *y,float xx,int n) /*拉格朗日插值算法*/ { int i,j; float *a,yy=; /*a作为临时变量,记录拉格朗日插值多项式*/ a=(float *)malloc(n*sizeof(float)); for(i=0;i<=n-1;i++) { a[i]=y[i]; for(j=0;j<=n-1;j++) if(j!=i) a[i]*=(xx-x[j])/(x[i]-x[j]); yy+=a[i]; } free(a); return yy; } int main() { int i; int n; float x[20],y[20],xx,yy; printf("Input n:"); scanf("%d",&n); if(n>=20) { printf("Error!The value of n must in (0,20)."); getch();return 1; } if(n<=0) { printf("Error! The value of n must in (0,20)."); getch(); return 1; } for(i=0;i<=n-1;i++) { printf("x[%d]:",i); scanf("%f",&x[i]); } printf("\n"); for(i=0;i<=n-1;i++) { printf("y[%d]:",i);scanf("%f",&y[i]);

计算方法实验四拉格朗日插值实验报告

实验报告 学院:电子信息工程 实验课程:计算方法 学生姓名: 学号: 专业班级:通信工程17-3班级

实验四 Lagrange 插值 1 目的与要求 (1)进一步理解和掌握Lagrange 插值的数值算法。 (2)能够根据给定的函数值表求出插值多项式和函数在某一点的近似值以解决实际问题 2 实验内容 已知函数表如下,通过编制程序,试用拉格朗日插值多项式求0.5,0.7,0.85三点处的近似函数值。 3 实验原理 拉格朗日插值多项式: 4 程序设计 (1)流程图 拉格朗日插值程序流程图 ∑=== n i 0 i i i ) x (l y y ) x x ()x x )(x x ()x x () x x ()x x )(x x ()x x ()x (l n i 1i i 1i i 0i n 1i 1i 0i --------= +-+-ΛΛΛΛ

(2)程序代码 #include #include #define n 5 double lagrange(long double a[n],long double b[n],double x) { int k,l; long double y1,m; y1=0.0; for(k=0;k

{ m=1.0; for(l=0;l

拉格朗日插值法理论及误差分析

目录: 一、 引言 二、 插值及多项式插值的介绍 三、 拉格朗日插值的理论及实验 四、 拉格朗日插值多项式的截断误差及实用估计式 五、 参考文献 一、引言 插值在数学发展史上是个古老问题。插值是和拉格朗日(Lagrange )、牛顿(Newton )、高斯(Gauss )等著名数学家的名字连在一起的。在科学研究和日常生活中,常常会遇到计算函数值等一类问题。插值法有很丰富的历史渊源,它最初来源人们对天体研究——有若干观测点(我们称为节点)计算任意时刻星球的位置(插值点和插值)。现在,人们在诸如机械加工等工程技术和数据处理等科研都有很好的应用,最常见的应用就是气象预报。插值理论和方法能解决在实际中当许多函数表达式未知或形式复杂,如何去构造近似表达式及求得在其他节点处的值的问题。 二、插值及多项式插值 1、插值问题的描述 设已知某函数关系()y f x =在某些离散点上的函数值: 插值问题:根据这些已知数据来构造函数()y f x =的一种简单的近似表达式,以便于计算点,0,1,,i x x i n ≠=的函数值()f x ,或计算函数的一阶、二阶导数 值。 2、插值的几何意义 x x 0 y y 1 y 1 n y -n y 1 x 1 n x -n x

插值的几何意义如图1所示: 图1 3、多项式插值 基本概念 假设()y f x =是定义在区间,a b ????上的未知或复杂函数,但一直该函数在点01n a x x x b ≤<< <≤处的函数值01,,n y y y 。找一个简单的函数,例如函数 ()P x ,使之满足条件 (),0,1,2, ,,i P x y i n == () 通常把上述01n x x x << < 称为插值节点,把()P x 称为()f x 的插值多项 式,条件()称为插值条件,并把求()P x 的过程称为插值法。 插值多项式的存在性和唯一性 如果插值函数是如下m 次的多项式: 1011()m m m m m P x a x a x a x a --=++ + 那么插值函数的构造就是要确定()m P x 表达式中的m+1个系数 011,, ,m m a a a a -。由于插值条件包含n+1独立式,只要m=n 就可证明插值函数多 项式是唯一存在。 实际上,由n+1个插值条件可得

数值分析 算法C语言程序

一、拉格朗日插值 #include #include #include void Lagrange(float s) { double x[5]={0.2,0.4,0.6,0.8,1.0},y[5]={0.98,0.92,0.81,0.64,0.38},f,L=0; int i,j; for (i=0;i<5;i++) { f=1; for (j=0;j<5;j++) if(j!=i) f=(s-x[j])/(x[i]-x[j])*f; L+=f*y[i]; } printf("输出:%f\n",L); } void main() { float x; printf("输入插值点:"); scanf("%f",&x); Lagrange(x); } 二、牛顿插值 #include #include #include int ND(float s) { double x[5]={0.2,0.4,0.6,0.8,1.0},y[5]={0.98,0.92,0.81,0.64,0.38},p=0,g,f; int i,j,k; for (i=0;i<5;i++) { for (j=4;j>i;j--) { f=x[j]-x[j-i-1];y[j]=(y[j]-y[j-1])/f;} g=y[i+1]; for (k=0;k<=i;k++) g=g*(s-x[k]); p=p+g; } printf("输出插值点函数值:%f\n",p+y[0]); return 1; }

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