* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
2.1]
§
2.
ИНТЕРПОЛИРОВАНИЕ
ФУНКЦИЙ МНОГОЧЛЕНАМИ
1.07
x ? j (я, b) п производных {п — фиксированное натуральное число). Требуется найти многочлен Р(х) степени не выше п, который вместе со своими производными до порядка п включительно в точке XQ совпадал бы с соответствующими значениями функции f{x) и ее производных:
Q
^ (*o)=/
f t )
( f t )
(*o),
Л = 0, 1,
л*).
(1.1)
Таким образом, в этом конкретном случае класс © состоит из всех многочленов степени не выше я, а то общее, что имеют функции класса (5) с данной функцией f(x), выражается формулами (1.1). Как хорошо известно, такой многочлен Р(х) всегда существует, единствен и образует главную часть формулы Тейлора порядка п в точке x т. е.
Qt
Р(х) = / ( Х ) + ^
0
(X - АГ )+ . . .
0
(х - х ) .
п 0
(1.2)
Отметим также, что многочлен (1.2) дает решение еще одной важной задачи. Именно, среди всех многочленов степени не выше п он наилучшим образом приближает заданную функцию f(x) при х, стремящемся к х . Более подробно и точно это означает следующее: с одной стороны, для многочлена Р(х задаваемого формулой (1.2), имеет место равенство
9
f(x) — Р(х) = о ((лг — х,П
При X—+XQ,
(1.3)
а с другой стороны, не существует многочлена степени не выше я, отличного от многочлена (1.2), который обладал бы свойством (1.3). § 2. Интерполирование функций многочленами
2.1. Простейшая интерполяционная задача. Интерполяционные многочлены Лагранжа и Ньютона. Пусть на отрезке [а, Ь] задана действительная функция f(x) и фиксирот--\ ваны т-~ значений аргумента x , i = l , 2, . . . , /га,
t
Х
f