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数值分析(计算方法)课程设计实验报告(附程序)

数值分析(又称计算方法)的课程设计实验报告,即随课大作业,附源程序。希望对各位网友有所帮助。加油!

数值分析课程设计

课程设计的目的和意义:

《课程设计》是数值分析的同步课程,是《数值分析》的上机实习课。 《数值分析》课程中构造了各种有效的算法和有效公式,同学们通过上机作课程设计,学习揣摩这些算法的思想和构造,评价算法的优劣性。 通过上机,可以提高我们运用数学软件编程解决问题的能力,为今后从事科学计算和软件开发打下良好的基础。

课程设计的题目:

多项式插值的Runge振荡现象

设计目的:

通过对多项式插值现象的观察,了解多项式的次数与逼近效果的关系,提高同学们分析实验结果的能力。

问题提出:

考虑在一个固定区间上用插值逼近一个函数。显然,Lagrange插值中使用的节点越多,插值多项式的次数就越高。我们自然关心插值多项式增加时,Ln(x)是否也更加靠近被逼近的函数。龙格(Runge)给出的一个例子是极著名并富有启发性的。设区间[-1,1]上的函数

1

f(x)

1 25x2

区间[-考虑设计1,1]的一个等距划分,节点为

xi 1

则拉个朗日插值多项式为

2i,n

n

i 0,1,2, ,n

Ln(x)

1

(x)2i

i 01 25xi

其中的li(x),i=0,1,2,…,n是n次Lagrange插值基函数。

设计要求:

1.选择不断增大的分点数n=2,3,…

*画出原函数f(x)及插值多项式函数Ln(x)在[-1,1]上的图像; *给出每一次逼近的最大误差; *比较并分析实验结果。

2.选择其它函数,例如定义在区间[-5,5]上的函数。

第1页

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