Інтерполяційні формули з центральними різницями

У багатьох випадках надають-ся корисними інтерполяційні формули, з-тримають як наступні, так і попередні значення функції по від-носіння до її початкового значення. Найбільш вживаними з них є-ються ті, які містять різниці, розташовані в горизонтальній рядку діагональної таблиці різниць даної функції, відповідної началь-ним значенням і. або в рядках, що безпосередньо прилягають до неї. Ці різниці. . , ... називаються центральними різницями (таб-лиця 1), де (),. . і т.д.

Відповідні інтерполяційні формули носять назву інтерполяційних-них формул з центральними різницями. До їх числа відносяться формули Га-Усса, Стірлінга і Бесселя.

Більш детальний розгляд інтерполяційних формул показує, що при доцільно застосовувати формулу Стірлінга, а при - формулу Бесселя.

Опис завдання. Нехай є рівновіддалених вузлів інтерполяції

де. і для функції відомі її значення в цих вузлах

Потрібно побудувати поліном ступеня не вище такої, що

Будемо шукати цей поліном у вигляді

. Вводячи узагальнені ступеня, отримаємо:

З огляду на, що для всіх відповідних значень і напів-чим

. далі ввівши змінну і зробивши відповідну заміну у формулі (1), отримаємо першу інтерполяційну формулу Гаусса.

Перша інтерполяціонная формула Гаусса містить центральні різниці

Аналогічно можна отримати другу інтерполяційну формулу Гаусса, со-тримає центральні різниці

Друга інтерполяціонная формула Гаусса має вигляд

Приклад. Прийнявши крок. побудувати інтерполяційний поліном Га-Усса для функції. заданої таблицею

Схожі статті