1、第二章 插值法,计算方法, Hermite 插值法,Hermite 插值,在许多实际应用中,不仅要求函数值相等,而且要求若干阶导数也相等,如机翼设计等。,为什么 Hermite 插值,(i = 0, 1, , n),满足函数值相等且导数也相等的插值方法成为 Hermite插值,重节点差商,定理,设 f(x) Cna, b, x0 , , xn 为 a, b 上的互异节点,则 fx0 , , xn 是其变量的连续函数,重 节 点 差 商,一般地,n 阶重节点差商定义为,重节点Newton插值,在 Newton 插值公式中,令 xi x0 , i = 1, , n, 则,Taylor 插值多项式,
2、余项,在节点 x0 处的 n 次 Hermite 插值多项式,Hermite 插值,一般来说,给定 m+1 个插值条件,就可以构造出一个 m 次 Hermite 插值多项式,两个典型的 Hermite 插值,三点三次 Hermite 插值,两点三次 Hermite 插值,插值节点:x0 , x1 , x2 插值条件:P(xi) = f(xi),i = 0, 1, 2,P(x1) = f(x1),插值节点:x0 , x1 插值条件:P(xi) = f(xi),P(xi) = f(xi) ,i = 0, 1,三点三次Hermite 插值,插值节点:x0 , x1 , x2 插值条件:P(xi) =
3、 f(xi),i = 0, 1, 2,P(x1) = f(x1),三点三次 Hermite 插值,设,将 P(x1) = f(x1) 代入可得,三点三次Hermite 插值,由于 x0 , x1 , x2 是 R(x) 的零点,且 x1 是二重零点,故可设,余项公式,与 Lagrange 插值余项公式的推导过程类似,可得,其中 x 位于 由 x0 , x1 , x2 和 x 所界定的区间 内,插值举例,例:函数 f(x) = x3/2,插值条件如下,解:作差商表,试给出三次Hermite插值多项式,并写出余项,将 P(1) = f(1) = 3/2 代入可得 A = -14/225,f(1/4
4、) = 1/8,f(1) = 1,f(9/4) = 27/8,f(1) = 3/2,插值举例,余项,两点三次Hermite 插值,插值节点:x0 , x1 插值条件:P(xi) = f(xi) = yi,P(xi) = f(xi) = mi,i = 0, 1,两点三次 Hermite 插值,模仿 Lagrange 多项式的思想,设,其中 均为 3 次多项式,且满足,i, j= 0, 1,两点三次Hermite 插值,将插值条件代入立即可得,0(x), 1(x), 0(x), 1(x) 的表达式?,0(x),两点三次Hermite 插值,同理可得,相类似地,可以推出,两点三次Hermite 插值,满足插值条件,P(x0) = f(x0) = y0,P(x0) = f(x0) = m0 P(x1) = f(x1) = y1,P(x1) = f(x1) = m1,的三次 Hermite 插值多项式为,余项,作业,教材 第 48 页:15、16,提示,第 15 题:参考 Lagrange 插值余项公式的证明思想,