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求经过点(0,2),(1,-2),(2,10)的插值多项式

3月前
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要找到经过点(0,2),(1,-2),(2,10)的插值多项式,我们可以使用拉格朗日插值法。拉格朗日插值法是一种多项式插值方法,它可以找到一个多项式,其恰好在各个观测的点取到观测到的值1。具体到这个问题,我们需要构建一个多项式 P(x)P(x),使得 P(0)=2P(0) = 2P(1)=2P(1) = -2,和 P(2)=10P(2) = 10

根据拉格朗日插值法,我们可以构建如下的插值多项式: P(x)=L0(x)y0+L1(x)y1+L2(x)y2P(x) = L_0(x)y_0 + L_1(x)y_1 + L_2(x)y_2 其中,Lk(x)L_k(x) 是拉格朗日基多项式,定义为: Lk(x)=i=0iknxxixkxiL_k(x) = \prod_{\substack{i=0 \\ i \neq k}}^n \frac{x - x_i}{x_k - x_i}

对于我们的问题,n=2n = 2(因为我们有三个点),所以插值多项式 P(x)P(x) 可以表示为: P(x)=(x1)(x2)(01)(02)2+(x0)(x2)(10)(12)(2)+(x0)(x1)(20)(21)10P(x) = \frac{(x - 1)(x - 2)}{(0 - 1)(0 - 2)} \cdot 2 + \frac{(x - 0)(x - 2)}{(1 - 0)(1 - 2)} \cdot (-2) + \frac{(x - 0)(x - 1)}{(2 - 0)(2 - 1)} \cdot 10

简化这个表达式,我们得到: P(x)=(x1)(x2)22(x0)(x2)1(2)+(x0)(x1)210P(x) = \frac{(x - 1)(x - 2)}{2} \cdot 2 - \frac{(x - 0)(x - 2)}{-1} \cdot (-2) + \frac{(x - 0)(x - 1)}{2} \cdot 10 P(x)=(x1)(x2)2(x2)+5(x0)(x1)P(x) = (x - 1)(x - 2) - 2(x - 2) + 5(x - 0)(x - 1) P(x)=x23x+22x+4+5x210xP(x) = x^2 - 3x + 2 - 2x + 4 + 5x^2 - 10x P(x)=6x212x+6P(x) = 6x^2 - 12x + 6

因此,经过点(0,2),(1,-2),(2,10)的插值多项式 P(x)P(x) 是: P(x)=6x212x+6P(x) = 6x^2 - 12x + 6

你觉得结果怎么样?
拉格朗日插值法的基本原理是什么?
如何使用牛顿插值法?
插值多项式在数学建模中的应用有哪些?
如何计算多项式的误差?
多项式插值的稳定性如何?
如何选择合适的插值方法?

以上内容由AI搜集生成,仅供参考

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