實驗内容:
(1)使用區間[−5, 5]上的21個等距節點,找出函數f (x)=(x2+1)−1的20階插值多項式p(x). 列印出f (x)和p(x)的圖形,觀察f (x)和p(x)的最大偏差.
(2)在計算機上, 對(1)使用切比雪夫節點 xi = 5 cos(iπ/20), 0 ≤ i ≤ 20, 找出函數f (x)=(x2+1)−1的 20階插值多項式 q(x). 列印出 f (x)和 q(x)的圖形. 由(1)和(2),你能得出什麼結論?
解:(1)程式設計如圖1所示。則可以看到如圖2所示的圖形:(右邊是區間[−4,4]上的圖形).可以看到,區間[−2.5,2.5]之内的部分兩個函數非常靠近,而最大偏差在±4.8 附近,偏差約達60.
(2)程式設計時隻需把上一題中第三行的x=linspace(-5,5,n)’;改為
x=5*cos(pi/(n-1)*(0:n-1)‘);
即可。
運作後可以看到如圖3所示的圖形.可以看到函數逼近的效果相當好.這說明了切比雪夫節點的性質非常好。