数值第五版1-3章精讲.ppt

第1章 数值分析与科学计算引论 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 性质 1. Legendre多项式 在区间 上带权 正交，并且 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 3 切比雪夫（ Chebyshev ）多项式 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 性质 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 4 其它常用正交多项式 1.第二类Chebyshev多项式 2. 拉盖尔（Laguerre）多项式 3. Hermite多项式 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 3.3 最佳一致逼近 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 3.4 最佳平方逼近 问题可转化为求 法方程 1 概念与计算 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 当n较大时，法方程的系数矩阵H是严重病态的，所以通常采用正交函数特别是用正交多项式函数做基，以避免病态方程组的求解问题。 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 2 用正交函数作最佳平方逼近 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 第3章 函数逼近与曲线拟合 基本概念 正交 多项式 最佳 一致逼近 最佳 平方逼近 曲线拟合最小二乘 第2章 插值法 引言 拉格朗日插值 牛顿插值 埃尔米特插值 分段低次插值 三次样条插值 2 牛顿插值公式 可克服Lagrange插值法无承袭性的缺点。 第2章 插值法 引言 拉格朗日插值 牛顿插值 埃尔米特插值 分段低次插值 三次样条插值 差商表 … … 三阶差商 二阶差商 一阶差商 第2章 插值法 引言 拉格朗日插值 牛顿插值 埃尔米特插值 分段低次插值 三次样条插值 二阶差商 一阶差商 例2.2 解 的表达式中前两项为线性插值，加上第三项后为二次插值，与前例比较结果是相同的。 第2章 插值法 引言 拉格朗日插值 牛顿插值 埃尔米特插值 分段低次插值 三次样条插值 前面讨论插值问题只提函数值条件，没有导数条件。有些实际问题不但要求插值函数与被插值函数在节点上函数值相同，即“过点”，而且要求导数值也相同，即“相切”，有时甚至要求高阶导数也相同。满足这种既要求函数值相同也要求导数值相同的插值多项式称为Hermite插值多项式。函数值的个数与导数值的个数可以不等也可以相等，下面分别用基于承袭性方法及基函数方法来讨论。 2.4 埃尔米特插值 第2章 插值法 引言 拉格朗日插值 牛顿插值 埃尔米特插值 分段低次插值 三次样条插值 先考虑函数值的个数与导数值的个数不等的情形，以一个具体问题为例进行讨论。 问题的提法为已知 ，求二次函数 ，使 这里给出了三个条件，可唯一地确定一个次数不超过二次的多项式。由于前两个条件可确定一个一次函数，正是Lagrange插值函数 ，因此可令 从而 由第三个条件得 第2章 插值法 引言 拉格朗日插值 牛顿插值 埃尔米特插值 分段低次插值 三次样条插值 再考虑函数值的个数与导数值的个数相等且具有 个节点的一般情形。 第2章 插值法 引言 拉格朗日插值 牛顿插值 埃尔米特插值 分段低次插值 三次样条插值 第2章 插值法 引言 拉格朗日插值 牛顿插值 埃尔米特插值 分段低次插值 三次样条插值 定理 满足插值条件 的多项式 是存在唯一的。 证明 存在性的证明已由前面的构造而得，下面证明唯一性。 设 也是满足插值条件且次数不超过2n＋1的多项式，令 。 第2章 插值法 引言 拉格朗日插值 牛顿插值 埃尔米特插值 分段低次插值 三次样条插值 与Lagrange插值余项定理类似地有下列He