数值分析上机作业1-1
数值分析上机作业(MATLAB)

将系数矩阵 A 分解为:A=L+U+D
Ax=b
⇔ (D + L +U)x = b ⇔ Dx = −(L + U )x + b ⇔ x = −D −1(L + U )x + D −1b x(k +1) = −D −1 (L + U ) x(k ) + D −1b
输入 A,b 和初始向量 x
迭代矩阵 BJ , BG
否
ρ(B) < 1?
按雅各比方法进行迭代
否
|| x (k+1) − x(k) ||< ε ?
按高斯-塞德尔法进行迭代
否
|| x(k+1) − x (k ) ||< ε ?
输出迭代结果
图 1 雅各布和高斯-赛德尔算法程序流程图
1.2 问题求解
按图 1 所示的程序流程,用 MATLAB 编写程序代码,具体见附录 1。解上述三个问题 如下
16
-0.72723528355328
0.80813484897616
0.25249261987171
17
-0.72729617968010
0.80805513082418
0.25253982509100
18
-0.72726173942623
0.80809395746552
0.25251408253388
0.80756312717373
8
-0.72715363032573
0.80789064377799
9
-0.72718652854079
数值分析大作业

数值分析上机作业(一)一、算法的设计方案1、幂法求解λ1、λ501幂法主要用于计算矩阵的按模最大的特征值和相应的特征向量,即对于|λ1|≥|λ2|≥.....≥|λn|可以采用幂法直接求出λ1,但在本题中λ1≤λ2≤……≤λ501,我们无法判断按模最大的特征值。
但是由矩阵A的特征值条件可知|λ1|和|λ501|之间必然有一个是最大的,通过对矩阵A使用幂法迭代一定次数后得到满足精度ε=10−12的特征值λ0,然后在对矩阵A做如下的平移:B=A-λ0I由线性代数(A-PI)x=(λ-p)x可得矩阵B的特征值为:λ1-λ0、λ2-λ0…….λ501-λ0。
对B矩阵采用幂法求出B矩阵按模最大的特征值为λ∗=λ501-λ0,所以λ501=λ∗+λ0,比较λ0与λ501的大小,若λ0>λ501则λ1=λ501,λ501=λ0;若λ0<λ501,则令t=λ501,λ1=λ0,λ501=t。
求矩阵M按模最大的特征值λ的具体算法如下:任取非零向量u0∈R nηk−1=u T(k−1)∗u k−1y k−1=u k−1ηk−1u k=Ay k−1βk=y Tk−1u k(k=1,2,3……)当|βk−βk−1||βk|≤ε=10−12时,迭终终止,并且令λ1=βk2、反幂法计算λs和λik由已知条件可知λs是矩阵A 按模最小的特征值,可以应用反幂法直接求解出λs。
使用带偏移量的反幂法求解λik,其中偏移量为μk=λ1+kλ501−λ140(k=1,2,3…39),构造矩阵C=A-μk I,矩阵C的特征值为λik−μk,对矩阵C使用反幂法求得按模最小特征值λ0,则有λik=1λ0+μk。
求解矩阵M按模最小特征值的具体算法如下:任取非零向量u 0∈R n ηk−1= u T (k−1)∗u k−1y k−1=u k−1ηk−1 Au k =y k−1βk =y T k−1u k (k=1,2,3……)在反幂法中每一次迭代都要求解线性方程组Au k =y k−1,当K 足够大时,取λn =1βk 。
数值分析上机作业

第一章第二题(1) 截断误差为104-时:k=1;n=0;m=0;x=0;e=1e-4;while k==1x1=x+(-1)^n/(2*n+1);if abs(x-x1)<ey=4*x1;m=n+1;break;endx=x1;k=1;n=n+1;endformat longy,my =3.141792613595791m =5001(2)截断误差为108-时:k=1;n=0;m=0;x=0;e=1e-8;while k==1x1=x+(-1)^n/(2*n+1);if abs(x-x1)<ey=4*x1;m=n+1;break;endx=x1;k=1;n=n+1;endformat longy,my =3.141592673590250m =50000001由以上计算可知,截断误差小于104-时,应取5001项求和,π=3.141792613595791;截断误差小于108-时,应取50000001项求和,π=3.141592673590250。
第二章第二题a=[0 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2];b=[2 5 5 5 5 5 5 5];c=[-2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 0];v=220;r=27;d=[v/r 0 0 0 0 0 0 0];n=8;for i=2:na(i)=a(i)/b(i-1);b(i)=b(i)-c(n-1)*a(i);d(i)=d(i)-a(i)*d(i-1);end;d(n)=d(n)/b(n);for i=n-1:-1:1d(i)=(d(i)-c(i)*d(i+1));end;I=d'I =1.0e+002 *1.490717294184090.704617906351300.311568212434910.128623612390290.049496991380330.017168822994210.004772412363470.00047741598598第三章第一题(1)Jacobi迭代法:b=[12;-27;14;-17;12]x = [0;0;0;0;0;]k = 0;r = 1;e=0.000001A=[10,1,2,3,4;1,9,-1,2,-3;2,-1,7,3,-5;3,2,3,12,-1;4,-3,-5,-1,15;] D = diag(diag(A));B = inv(D)*(D-A);f = inv(D)*b;p = max(abs(eig(B)));if p >= 1'迭代法不收敛'returnendwhile r >ex0 = x;x = B*x0 + f;k = k + 1;r = norm (x-x0,inf);endxk计算结果:x =1.0000-2.00003.0000-2.00001.0000k =65(2) 高斯赛德尔迭代:A=[10,1,2,3,4;1,9,-1,2,-3;2,-1,7,3,-5;3,2,3,12,-1;4,-3,-5,-1,15;]x=[0;0;0;0;0];b=[12;-27;14;-17;12]c=0.000001L=-tril(A,-1)U=-triu(A,1)D=(diag(diag(A)))X=inv(D-L)*U*x+inv(D-L)*b;k=1;while norm(X-x,inf)>= cx=X;X=inv(D-L)*U*x+inv(D-L)*b;k=k+1;endXk计算结果:X =1.0000-2.00003.0000-2.00001.0000k =37(3) SOR:A=[10,1,2,3,4;1,9,-1,2,-3;2,-1,7,3,-5;3,2,3,12,-1;4,-3,-5,-1,15] x=[0;0;0;0;0];b=[12;-27;14;-17;12]e=0.000001w=1.44;L=-tril(A,-1)U=-triu(A,1)D=(diag(diag(A)))X=inv(D-w*L)*((1-w)*D+w*U)*x+w*inv(D-w*L)*bn=1;while norm(X-x,inf)>=ex=X;X=inv(D-w*L)*((1-w)*D+w*U)*x+w*inv(D-w*L)*b;n=n+1;endXn计算结果:X =1.0000-2.00003.0000-2.00001.0000n =22由以上可知,共轭梯度法收敛速度明显快于Jacobi法和G-S法。
北航数值分析大作业一

北京航空航天大学数值分析大作业一学院名称自动化专业方向控制工程学号ZY*******学生姓名许阳教师孙玉泉日期2021 年11月26 日设有501501⨯的实对称矩阵A ,⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=5011A a b c b c c b c b a其中,064.0,16.0),501,,2,1(64.0)2.0sin()024.064.1(1.0-==⋅⋅⋅=--=c b i e i i a ii 。
矩阵A 的特征值为)501,,2,1(⋅⋅⋅=i i λ,并且有||min ||,501150121i i s λλλλλ≤≤=≤⋅⋅⋅≤≤1λ,501λ和s λ的值。
A 的与数4015011λλλμ-+=kk 最接近的特征值)39,,2,1(⋅⋅⋅=k k i λ。
A 的(谱范数)条件数2)A (cond 和行列式detA 。
一 方案设计1 求1λ,501λ和s λ的值。
s λ为按模最小特征值,||min ||5011i i s λλ≤≤=。
可使用反幂法求得。
1λ,501λ分别为最大特征值及最小特征值。
可使用幂法求出按模最大特征值,如结果为正,即为501λ,结果为负,那么为1λ。
使用位移的方式求得另一特征值即可。
2 求A 的与数4015011λλλμ-+=kk 最接近的特征值)39,...,2,1(=k k i λ。
题目可看成求以k μ为偏移量后,按模最小的特征值。
即以k μ为偏移量做位移,使用反幂法求出按模最小特征值后,加上k μ,即为所求。
3 求A 的(谱范数)条件数2)(A cond 和行列式detA 。
矩阵A 为非奇异对称矩阵,可知,||)(min max2λλ=A cond(1-1)其中m ax λ为按模最大特征值,min λ为按模最小特征值。
detA 可由LU 分解得到。
因LU 均为三角阵,那么其主对角线乘积即为A 的行列式。
二 算法实现1 幂法使用如下迭代格式:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅===⋅⋅⋅=------||max |)|sgn(max ||max /),,(111111)0()0(10k k k k k k k k Tn u u Ay u u u y u u u β任取非零向量 (2-1)终止迭代的控制理论使用εβββ≤--||/||1k k k , 实际使用εβββ≤--||/||||||1k k k(2-2)由于不保存A 矩阵中的零元素,只保存主对角元素a[501]及b,c 值。
东南大学出版社第二版《数值分析》上机作业答案(前三章)

for (i=k+1;i<N;i++) // { lik=a[i][k]/a[k][k]; //实施消去过程,得到上三角系数增广矩阵 for (j=k;j<M;j++) // { a[i][j]=a[i][j]‐lik*a[k][j]; // } } } cout<<"经列主元高斯消去法得到的数组为:"<<endl; // for (b=0;b<N;b++) // { cout<<endl; //输出经过列主元消去法处理过的系数增广矩阵 for (c=0;c<M;c++) { cout<<setw(7)<<a[b][c]; // } } cout<<endl; double x[N]; // double s; int f,g; x[N‐1]=a[N‐1][M‐1]/a[N‐1][N‐1]; // for (f=N‐2;f>=0;f‐‐) // { s=0; for (g=f+1;g<N;g++) //由上三角形的系数增广矩阵求出方程组的解 { s=s+a[f][g]*x[g]; // } x[f]=(a[f][N]‐s)/a[f][f]; // } cout<<"方程组的解为:"<<endl; for (b=0;b<N;b++) //输出方程组的解 {
1
当 n=10000 时,s3=0.7499 Press any key to continue (分析 S1 的 6 位数字中,有效位数为 4 位; S2 的所有数字都是有效数字。 ) 当 n=1000000 时,s1=‐14.2546 当 n=1000000 时,s2=‐14.2551 当 n=1000000 时,s3=0.749999 Press any key to continue (分析: S1 的 6 位数字中,没有有效数字; S2 的 6 位数字中,没有有效数字。 ) 由运行结果可知,当精度比较低时,按从大数开始累加到小数的计算结果的精度低于按从小数 累加到大数的计算结果的精度。 至于当 n=1000000 时,S1 和 S2 得出了负数结果,可能是由于循环次数过多,导致数据溢出, 从而得出错误结果。 习题 2 20.程序如下: //给定误差限为:0.5e‐6 //经过试算得当 delta 最大取道 0.7745966 时,迭代得到的根都收敛于 0 #include <iostream.h> #include <math.h> void main () { double x,u; int count=0; u=10.0; cout<<"请输入 x 的初值"<<endl; cin>>x; for (count=0;abs(u)>5;count++) { x=x‐(x*x*x‐3*x)/(3*(x*x‐1)); u=10000000*x; if(count>5000) { cout<<"迭代结果不收敛于 0!"<<endl; break; } } cout<<"x="<<x<<endl<<endl;
贾忠孝高等数值分析第一次上机作业

【运行结果】 当 m=300 时,下图表示实验结果,其中 k 为停机循环次数
当 m=995 时,停机循环次果表明当 m 越小时,收敛速度越快,在有限精度下,停机循环次数越小。这 与 Lanczos 方法最多 m 步找到准确解这一结论相吻合。
4. 取初始近似解为零向量, 右端项 b 仅由 A 的 m 个不同个特征向量的线性组 合表示时, Lanczos 方法的收敛性如何? 数值计算中方法的收敛性和m 的大小关 系如何? 【程序】 clc clear clf n=1000; rs=10^(-10); %停机准则 m=10; disp('Lanczos 算法') %定义对称正定阵与 b
1 1000, 2 59.8858, 999 10.0961, 1000 0.01,
经过 k=100,基本收敛达到精度要求。
【结论】 后者的收敛速度要大于前者。说明当 A 的最大特征值远大于第二个最大特征 值, 最小特征值远小于第二个最小特征值时,收敛速度只与 2. 对于同样的例子, 比较 CG 和 Lanczos 的计算结果. 【程序】
高等数值分析实验作业一
机械系 光辉 2014310205
1. 构造例子说明 CG 的数值性态 . 当步数 = 阶数时 CG 的解如何 ? 当 A 的最 大特征值远大于第二个最大特征值, 最小特征值远小于第二个最小特征值时 方 法的收敛性如何? 问题 1 【程序】 clc clear n=1000; %定义对称正定阵与 b lans=sort(rand(n,1),'descend'); D=diag(lans); Q=orth(rand(1000,1000)); A=Q*D*Q'; b=rand(n,1); %初始情况 x0=eye(n,1); r0=b-A*x0; p(:,1)=r0; %执行第一步 af(1)=dot(r0,r0)/dot(p(:,1),A*p(:,1)); x(:,1)=x0+af(1)*p(:,1); r(:,1)=b-A*x(:,1); bat(2)=dot(r(:,1),r(:,1))/dot(r0,r0); p(:,2)=r(:,1)+bat(2)*p(:,1); %执行 k 步 K=n; for k=2:1:K k af(k)=dot(r(:,k-1),r(:,k-1))/dot(A*p(:,k),p(:,k)); x(:,k)=x(:,k-1)+af(k)*p(:,k); r(:,k)=b-A*x(:,k);
数值分析上机作业

《数值分析》上机作业(第一二三章)学院:电气工程学院班级:电气13级硕士2班教师:石佩虎老师姓名:**学号: ******第一章实验1 舍入误差与有效数设2211NN j S j==-∑,其精确值为1311()221N N --+。
(1) 编制按从大到小的顺序222111 (21311)N S N =+++---,计算N S 的通用程序; (2) 编制按从小到大的顺序222111...1(1)121N S N N =+++----,计算N S 的通用程序; (3) 按两种顺序分别计算210S 、410S 、610S ,并指出有效位数(编制程序时用单精度); (4) 通过本上机题你明白了什么?解答如下:(1). 按从大到小的顺序计算N S 的通用程序如下所示: n=input('Please Input an N (N>1):'); y=0;accurate=1/2*(3/2-1/n-1/(n+1)); %精确值 for i=2:1:n %从大到小的顺序 x=1/(i^2-1);x=single(x); y=y+x; enderror= accurate-y; format long;disp('____________________________________________________'); disp('The value of Sn from large to small is:'); disp(y);disp('The value of error is:'); disp(error);(2) 编制按从小到大的顺序计算N S 的通用程序如下所示: n=input('Please Input an N (N>1):'); y=0;accurate=1/2*(3/2-1/n-1/(n+1)); for i=n:-1:2 x=1/(i^2-1);x=single(x); y=y+x;enderror= accurate-y; format long;disp('____________________________________________________'); disp('The value of Sn from large to small is:'); disp(y);disp('The value of error is:'); disp(error);(3) 计算结果:按从大到小的顺序计算得:(4)总结:当我们采用不同的计算顺序,对于同一个计算式,会得出不同的结果。
北航数值分析大作业第一题

1 算法方案 1.1 λ1,λ501,λs 的计算
(1) (2) (3) (4) (5) 将矩阵 A[501][501]以压缩存储后的形式 C[5][501]输入 使用一次幂法得到按模最大的特征值 矩阵向左平移 λm 距离(A-λmI) ,再使用一次幂法得到按模最大的特征值 s,则 λm1=s-λm1 比较 λm1 和 λm2 的大小与正负,得到 λ 和 λ501 对 A 使用一次反幂法得到按模最小的特征值 λs
while (e>=pow(10,-12)); return 1/be;//返回 1/be2 作为矩阵 m[5][501]的按模最小向量 } //333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333 33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333 double det(double c[1+r+s][q]) { int max3(int a,int b,int c); int fmax2(int a,int b); int fmin2(int a,int b); int i,j,k,t; double sum,det=1; for(k=1;k<=q;k++) { for(j=k;j<=fmin2(k+s,q);j++)//求 ukj { sum=0; for(t=max3(1,k-r,j-s);t<=k-1;t++) { sum=sum+c[k-t+s][t-1]*c[t-j+s][j-1]; } c[k-j+s][j-1]=c[k-j+s][j-1]-sum; }
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
数值计算方法上机题目11、实验1. 病态问题实验目的:算法有“优”与“劣”之分,问题也有“好”和“坏”之别。
所谓坏问题就是问题本身的解对数据变化的比较敏感,反之属于好问题。
希望读者通过本实验对此有一个初步的体会。
数值分析的大部分研究课题中,如线性代数方程组、矩阵特征值问题、非线性方程及方程组等都存在病态的问题。
病态问题要通过研究和构造特殊的算法来解决,当然一般要付出一些代价(如耗用更多的机器时间、占用更多的存储空间等)。
问题提出:考虑一个高次的代数多项式∏=-=---=201)()20)...(2)(1()(k k x x x x x p (E1-1)显然该多项式的全部根为l ,2,…,20,共计20个,且每个根都是单重的(也称为简单的)。
现考虑该多项式方程的一个扰动0)(19=+xx p ε (E1-2)其中ε是一个非常小的数。
这相当于是对(E1-1)中19x 的系数作一个小的扰动。
我们希望比较(E1-1)和(E1-2)根的差别,从而分析方程(E1-1)的解对扰动的敏感性。
实验内容:为了实现方便,我们先介绍两个 Matlab 函数:“roots ”和“poly ”,输入函数u =roots (a )其中若变量a 存储1+n 维的向量,则该函数的输出u 为一个n 维的向量。
设a 的元素依次为121,...,,+n a a a ,则输出u 的各分量是多项式方程0...1121=++++-n n n n a x a x a x a的全部根,而函数b=poly(v)的输出b 是一个n +1维变量,它是以n 维变量v 的各分量为根的多项式的系数。
可见“roots ”和“Poly ”是两个互逆的运算函数.ve=zeros(1,21); ve(2)=ess;roots(poly(1:20))+ve)上述简单的Matlab 程序便得到(E1-2)的全部根,程序中的“ess ”即是(E1-2)中的ε。
实验要求:(1)选择充分小的ess ,反复进行上述实验,记录结果的变化并分析它们。
如果扰动项的系数ε很小,我们自然感觉(E1-1)和(E1-2)的解应当相差很小。
计算中你有什么出乎意料的发现?表明有些解关于如此的扰动敏感性如何?(2)将方程(E1-2)中的扰动项改成18x ε或其他形式,实验中又有怎样的现象出现?实验步骤:(1)程序function t_charpt1_1clcresult=inputdlg({'请输入扰动项:在[0 20]之间的整数:'},'charpt1_1',1,{'19'});Numb=str2num(char(result));if((Numb>20)|(Numb<0))errordlg('请输入正确的扰动项:[0 20]之间的整数!');return;endresult=inputdlg({'请输入(0 1)之间的扰动常数:'},'charpt1_1',1,{'0.00001'});ess=str2num(char(result));ve=zeros(1,21);ve(21-Numb)=ess;root=roots(poly(1:20)+ve);x0=real(root); y0=imag(root);plot(x0',y0', '*');disp(['对扰动项 ',num2str(Numb),'加扰动',num2str(ess),'得到的全部根为:']);disp(num2str(root));二、实验结果分析ess分别为1e-6,1e-8.1e-10,1e-12.对扰动项19加扰动1e-006得到的全部根为:21.3025+1.56717i 21.3025-1.56717i 18.5028+3.6004i 18.5028-3.6004i 15.1651+3.76125i 15.1651-3.76125i 12.4866+2.88278i 12.4866-2.88278i 10.5225+1.71959i 10.5225-1.71959i 9.04485+0.594589i 9.04485-0.594589i 7.9489+0i 7.00247+0i 5.99995+0i 5+0i 4+0i 3+0i 2+0i 1+0i 对扰动项19加扰动1e-010得到的全部根为:19.9953+0i 19.0323+0i 17.8696+0i 17.2186+0i15.4988+0.0211828i 15.4988-0.0211828i 13.7707+0i 13.1598+0i11.9343+0i 11.029+0i 9.99073+0i 9.00247+0i 7.99952+0i 7.00007+0i 5.99999+0i 5+0i 4+0i 3+0i 2+0i 1+0i ess分别为1e-6,1e-8.1e-10,1e-12的图像如下:从实验的图形中可以看出,当ess 充分小时,方程E.1.1和方程E.1.2的解相差很小,当ess 逐渐增大时,方程的解就出现了病态解,这些解都呈现复共轭性质。
(2) 将扰动项加到x 18上后,ess=1e-009时方程的解都比较准确,没有出现复共轭现象。
ess=1e-008时误差与x 19(ess=1e-009)时相当,即扰动加到x 18上比加到x 19小一个数量级。
对x 8的扰动ess=1000时没有出现复共轭,误差很小;对x 的扰动ess=10e10时没有出现复共轭,误差很小。
因此,扰动作用到x n 上时,n 越小,扰动引起的误差越小。
2、实验2。
多项式插值的振荡现象,即插值的龙格(Runge )现象问题提出:考虑在一个固定的区间上用插值逼近一个函数。
显然,拉格朗日插值中使用的节点越多,插值多项式的次数就越高、自然关心插值多项式的次数增加时,)(x L n 是否也更加靠近被逼近的函数。
龙格给出的一个例子是极著名并富有启发性的。
设区间]1,1[-上函数22511)(xx f +=实验内容:考虑区间]1,1[-的一个等距划分,分点为n i nix i ,...,2,1,0,21=+-= 则拉格朗日插值多项式为∑=+=ni iin x l x x L 02)(2511)( 其中的)(x l i ,n i ,...,2,1,0=是n 次拉格朗日插值基函数。
实验要求:(l )选择不断增大的分点数目,...3,2=n ,画出原函数)(x f 及插值多项式函数)(x L n 在]1,1[-上的图像,比较并分析实验结果。
(2)选择其他的函数,例如定义在区间[-5,5]上的函数x x g x xx h arctan )(,1)(4=+= 重复上述的实验看其结果如何。
(3)区间],[b a 上切比雪夫点的定义为1,...,2,1,)1(2()12(cos 22+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++=n k n k ab a b x k π 以121,...,,+n x x x 为插值节点构造上述各函数的拉格朗日插值多项式,比较其结果。
实验步骤:(1) 试验程序:function y=Lagrange(x0, y0, x); % Lagrange 插值n= length(x0); m=length(x); for i=1:m z=x(i); s=0.0; for k=1:n p=1.0; for j=1:n if (j ~= k)p = p*(z - x0(j))/(x0(k) - x0(j)); end ends = s + p*y0(k); end y(i) = s; endfunction t_charpt2promps = {'请选择实验函数,若选f(x),请输入f,若选h(x),请输入h,若选g(x),请输入g:'};titles = 'charpt_2';result = inputdlg(promps,'charpt 2',1,{'f'}); Nb_f = char(result);if (Nb_f ~= 'f' & Nb_f ~= 'h' & Nb_f ~= 'g')errordlg('实验函数选择错误!');return ;endresult = inputdlg({'请输入插值结点数N:'},'charpt_2',1,{'10'}); Nd = str2num(char(result));if (Nd <1)errordlg('结点输入错误!');return ;endswitch Nb_fcase'f'f=inline('1./(1+25*x.^2)'); a = -1;b = 1;case'h'f=inline('x./(1+x.^4)'); a = -5; b = 5;case'g'f=inline('atan(x)'); a = -5; b= 5;endx0 = linspace(a, b, Nd+1); y0 = feval(f, x0);x = a:0.1:b; y = Lagrange(x0, y0, x);fplot(f, [a b], 'co');hold on;plot(x, y, 'b--');xlabel('x'); ylabel('y = f(x) o and y = Ln(x)--');增大分点n=2,3,…时,拉格朗日插值函数曲线如图所示。
n=3 n=6n=7 n=8从图中可以看出,随着n的增大,拉格朗日插值函数在x=0附近较好地逼近了原来的函数f(x),但是却在两端x= -1和x=1处出现了很大的振荡现象。
通过分析图形,可以看出,当n为奇数时,虽然有振荡,但振荡的幅度不算太大,n为偶数时,其振荡幅度变得很大。
(2)将原来的f(x)换为其他函数如h(x)、g(x),结果如图所示。
其中h(x), g(x)均定义在[-5,5]区间上,h(x)=x/(1+x4),g(x)=arctan x。
h(x), n=7 h(x), n=8h(x), n=9 h(x), n=10g(x), n=8 g(x), n=9g(x), n=12 g(x), n=13分析两个函数的插值图形,可以看出:随着n的增大,拉格朗日插值函数在x=0附近较好地逼近了原来的函数f(x),但是却在两端x= -5和x=5处出现了很大的振荡现象。