数值分析数值微分



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2、dxtr如何求dtdx华长生制作3一、插值型求导公式在节点处的函数值但知道不一定给出设函数)(,)(xfxfbxxxan10nkfxfkk, 1 ,0,)(插值有则由阶导数存在的如果Lagrangenxf,1)()()!1()()()(1)1(xnfxLxfnnn有关并与xba,njjnxxx01)()(插值多项式次的为LagrangenxfxLn)()(-(1)华长生制作4对(1)式两边求导,有)()!1()()()!1( )()()(1)1(1)1(xnfxnfxLxfnnnnn将很难确定有关与由于 )( ,)1(nfx可以求出时但是当)(,kkxfxx)()!1()()()!1( )()
3、()(1)1(1)1(knnknnknkxnfxnfxLxf)()!1()()(1)1(knnknxnfxLnkjjjknknxxnfxL0)1()()!1()()(-(2)nk, 1 , 0华长生制作5nkjjjknknxxnfxE0)1()()!1()()(-(2)-(3)(2)式称为插值型求导公式,(3)式为相应产生的误差由于公式(2)采取的是n次Lagrange插值多项式,而高次插值会产生Runge现象,因此实际应用中多采用低次插值型求导公式nk, 1 , 0)()()(knknkxExLxf华长生制作6二、低阶插值型求导公式时1n)()()(11kkkxExLxf1.两点公式1 ,
4、0k)(1xL)(1xL)(2)()()2(1jkkxxfxEkjk, 1 , 0则若令,01xxh1010 xxxxf0101xxxxf01110011xxfxxf华长生制作7)()()(01010 xExLxf)(101ffh)(2)2(fh)()()(11111xExLxf)(101ffh)(2)2(fh-(4)-(5)(1)()(0110ffhxfxf(4)(5)式称为带余项的两点求导公式即精度1阶)(hoE 由于华长生制作82.三点公式时2n)()()(22kkkxExLxf2 , 1 ,0k)()()()()()()(1202102210120120102102xxxxxxxxfx
5、xxxxxxxfxxxxxxxxfxL)()()()()()()()()()(1202102210120120102102xxxxxxxxfxxxxxxxxfxxxxxxxxfxL20)3(2)(! 3)()(kjjjkkxxfxE,则为等距节点,即若1201210,xxxxhxxx华长生制作9222120022223)(hhfhhfhhfxL)(! 3)()(2010)3(02xxxxfxE)43(21210fffh2221201222)(hhfhhhfhhfxL)(2120ffh222120222322)(hhfhhfhhfxL)34(21210fffh)(3)3(2fh)(! 3)()(
6、2101)3(12xxxxfxE)(6)3(2fh)(! 3)()(1202)3(22xxxxfxE)(3)3(2fh华长生制作10)43(21210fffh)(2120ffh)34(21210fffh)(3)3(2fh)(6)3(2fh)(3)3(2fh)(0 xf )(1xf )(2xf -(6)-(7)-(8)(6)(7)(8)式称为带余项的三点求导公式其中(7)式又称为中点公式,其精度稍高在分段求导公式中有着重要的地位精度2阶)(2hoE 由于)(21)(201ffhxf华长生制作113.五点公式)(5)316364825(121)()5(4432100fhfffffhxf时4n)()