Условие:
14. Используя «барицентрический» вид многочлена Лагранжа, найти значения функций, заданных таблицами, в указанных точках:
118
1)
| x | 14 | 17 | 31 | 35 |
|---|---|---|---|---|
| f(x) | 68,7 | 64,0 | 44,0 | 39,1 |
найти f(20);
2)
| x | 93,0 | 96,2 | 100,0 | 104,2 | 108,7 |
|---|---|---|---|---|---|
| f(x) | 11,38 | 12,80 | 14,70 | 17,07 | 19,91 |
найти f(102);
3)
| x | 0 | 2 | 3 | 6 | 7 | 9 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| f(x) | 658503 | 704969 | 729000 | 804357 | 830584 | 884736 |
найти f(5).
Решение:
Чтобы найти значения функции в указанных точках с использованием барицентрического вида многочлена Лагранжа, мы будем следовать следующим шагам:
1) Найти \( f(20) \)
Данные:
\[
| x | 14 | 17 | 31 | 35 |
|---|---|---|---|---|
| f(x) | 68,7 | 64,0 | 44,0 | 39,1 |
\]
Используем барицентрический вид многочлена Лагранжа:
\[
P(x) = \sum{i=0}^{n} f(xi) \cdot l_i(x)
\]
где \( l_i(x) \) - базисные функции Лагранжа, определяемые как:
\[
li(x) = \prod{\substack{0 \leq j \leq n \\ j \neq i}} \frac{x - xj}{xi - x_j}
\]
Для \( n = 3 \) (4 точки):
- \( x0 = 14, f(x0) = 68,7 \)
- \( x1 = 17, f(x1) = 64,0 \)
- \( x2 = 31, f(x2) = 44,0 \)
- \( x3 = 35, f(x3) = 39,1 \)
Теперь вычислим \( l_i(20) \):
1. \( l_0(20) \):
\[
l_0(20) = \frac{(20 - 17)(20 - 31)(20 - 35)}{(14 - 17)(14 - 31)(14 - 35)} = \frac{(3)(-11)(-15)}{(-3)(-17)(-21)} = \frac{495}{1071} \approx 0,462
\]
2. \( l_1(20) \):
\[
l_1(20) = \frac{(20 - 14)(20 - 31)(20 - 35)}{(17 - 14)(17 - 31)(17 - 35)} = \frac{(6)(-11)(-15)}{(3)(-14)(-18)} = \frac{990}{756} \approx 1,308
\]
3. \( l_2(20) \):
\[
l_2(20) = \frac{(20 - 14)(20 - 17)(20 - 35)}{(31 - 14)(31 - 17)(31 - 35)} = \frac{(6)(3)(-15)}{(17)(14)(-4)} = \frac{-270}{-952} \approx 0,283
\]
4. \( l_3(20) \):
\[
l_3(20) = \frac{(20 - 14)(20 - 17)(20 - 31)}{(35 - 14)(35 - 17)(35 - 31)} = \frac{(6)(3)(-11)}{(21)(18)(4)} = \frac{-198}{1512} \approx -0,131
\]
Теперь подставим в формулу:
\[
f(20) = 68,7 \cdot l0(20) + 64,0 \cdot l1(20) + 44,0 \cdot l2(20) + ...3(20) \] \[ f(20) \approx 68,7 \cdot 0,462 + 64,0 \cdot 1,308 + 44,0 \cdot 0,283 + 39,1 \cdot (-0,131) \] \[ f(20) \approx 31,8 + 83,7 + 12,5 - 5,1 \approx 122,9 \] Данные: \[
| x | 93,0 | 96,2 | 100,0 | 104,2 | 108,7 |
|---|---|---|---|---|---|
| f(x) | 11,38 | 12,80 | 14,70 | 17,07 | 19,91 |
| x | 0 | 2 | 3 | 6 | 7 | 9 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| f(x) | 658503 | 704969 | 729000 | 804357 | 830584 | 884736 |
