已知函数y=(χ)过点(1 0) (2 -5) (3 -6) (4 3) 求经过这些点的Lagran

大学本科 已帮助: 时间:2024-11-17 06:58:05

已知函数y=(χ)过点(1,0),(2,-5),(3,-6),(4,3),求经过这些点的Lagrange插值多项式L3(χ),并求f(设χ
设χ0≠χ2,证明有唯一的三次多项式P(χ)满足插值条件 P(χ10)=f(χ0),p(χ2)=f(χ2) P′(χ1)=f′(χ1),P〞(χ1)=f〞(χ1) 并求出P(χ)。如果χ0=-1,χ1=0,χ2=1,f(χ)∈C4[-1,1],则任意χ∈[-1,1],有f(χ)-p(χ)=
(ξ),ξ∈(-1,1)
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难度:⭐⭐⭐

题库:大学本科,理学,数学类

标签:求出,多项式,插值

参考解答

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456***102

2024-11-17 06:58:05

正确答案:据题意可设 P(χ)=f(χ0)+(χ-χ0)+B(χ-χ0)(χ-χ2)+A(χ-χ0)(χ-χ1)(χ-χ2) 其中AB为待定常数则 p′(χ)=+B(2χ-χ0-χ2) +A[(χ-χ1)(χ-χ0)+(χ-χ0)(χ-χ2)+(χ-χ0)(χ-χ1) P〞(χ)=2B+2A(3χ-χ1-χ2) 由题设条件则有 解方程组得 将AB代入p(χ)即可。 取χ0=-1χ1=0χ2=1得 故p(χ)=f(-1)+(χ+1)+2-1)f〞(0)-3-χ)(2f〞(0)+f(1)-f(-1))为导出余式可设 R(χ)=f(χ)-p(χ)=k(χ)(χ-1)(χ2+1)(χ-1) 其中k(χ)为待定函数引进辅助函数g(t)=f(t)-p(χ)-k(χ)(t4-1) 易知g(χ)=g(-1)=g(1)=g′(0)=g〞(0)=0 反复应用RoUe定理可知存在一点ξ∈(-11)使 g(4)(ξ)=f(4)(ξ)-k(χ)4!=0 所以k(χ)= 故f(χ)-p(χ)=(ξ)ξ∈(-11)
据题意可设P(χ)=f(χ0)+(χ-χ0)+B(χ-χ0)(χ-χ2)+A(χ-χ0)(χ-χ1)(χ-χ2)其中A,B为待定常数,则p′(χ)=+B(2χ-χ0-χ2)+A[(χ-χ1)(χ-χ0)+(χ-χ0)(χ-χ2)+(χ-χ0)(χ-χ1)P〞(χ)=2B+2A(3χ-χ1-χ2)由题设条件,则有解方程组得将A,B代入p(χ)即可。取χ0=-1,χ1=0,χ2=1得故p(χ)=f(-1)+(χ+1)+(χ2-1)f〞(0)-(χ3-χ)(2f〞(0)+f(1)-f(-1))为导出余式,可设R(χ)=f(χ)-p(χ)=k(χ)(χ-1)(χ2+1)(χ-1)其中k(χ)为待定函数,引进辅助函数g(t)=f(t)-p(χ)-k(χ)(t4-1)易知g(χ)=g(-1)=g(1)=g′(0)=g〞(0)=0反复应用RoUe定理可知,存在一点ξ∈(-1,1)使g(4)(ξ)=f(4)(ξ)-k(χ)4!=0所以k(χ)=故f(χ)-p(χ)=(ξ),ξ∈(-1,1)

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