嘗試推導(dǎo)牛頓插值法的差商表是如何構(gòu)建的
????????無意中看到一本游戲數(shù)值的書,里面講到牛頓插值,還簡單講了一下它的思想與推導(dǎo)。這引起了我的興趣,于是也在北航的《工程數(shù)值分析引論》里找到類似的內(nèi)容。但這部分都是作為小引的存在,“假裝”推導(dǎo)一下,然后就直接“類似地”,跳到如何構(gòu)建差商表上。今天就想推導(dǎo)一下,到底是如何得出差商形式的插值公式的。
推導(dǎo)
????????假設(shè)插值函數(shù)用表示。
????????當(dāng)只有一個節(jié)點(diǎn)??時,沒什么好說的:
,即函數(shù)的值都為?
.
????????如果我們想增加一個節(jié)點(diǎn),而還能利用上一個表達(dá)式時,很自然會想到:令
?
因?yàn)楫?dāng)??時,已經(jīng)滿足?
?了,所以令后面的項(xiàng)為零,寫成?
?的形式。
????????上式需滿足?,故代入?
:
于是

是一個直線公式。
????????那如果再加一個節(jié)點(diǎn)呢?類似地令
滿足?,即
是一個差商形式。
????????也可化成:
這就是我們常用的形式。
????? ? 我也想,不一樣可以是函數(shù)嗎?畫成圖大概這樣:

?與?
?一起使式子等于?
。但其實(shí)?
?的任務(wù)只是滿足一個點(diǎn),
?是常數(shù)也可以。
????????至此,教材的小引結(jié)束,后面就是講差商表了。但我就是不能理解“類似地”,之后的n階也一定是這樣嗎?我再推一下。
????????
比較
????????列式的時候已發(fā)現(xiàn),?的最末一項(xiàng)的因子?
?相乘,肯定會比前面的項(xiàng)多一個因子?
,這個將來就是作?
?的分母。而前面的項(xiàng)每除以一個因子(按順序),就會變出一個差商,這很美妙。
????????但這個差商形式與我們通常的形式不大一樣,因?yàn)槲也粫仆ǔP问絒捂臉]。如果差商通常形式的構(gòu)建過程畫成圖是這樣:


????????而我推的形式是:


每一個必用到前面一列的第一個來構(gòu)建,私以為還要稍稍好記(通用形式的分母易寫錯)。
????????我相信這2種形式是等價的,但我數(shù)學(xué)太差不會推,還望大佬指點(diǎn)。