Luận văn sư phạm Sai số và nội suy

81 19 0
Luận văn sư phạm Sai số và nội suy

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p L ic m n Sau m t th i gian mi t mài vào nghiên c u v i s giúp đ c a th y cô giáo b n sinh viên c a tr ng i h c s ph m Hà N i đ n khóa lu n c a em đư đ c hoàn thành Em xin bày t lòng bi t n sâu s c c a đ n Ts Nguy n V n Hùng đư giúp đ h ng d n em t n tình q trình chu n b hồn thành khóa lu n Em xin chân thành c m n Ban ch nhi m khoa Toán đư t o u ki n cho em có c h i đ t p d c v i vi c nghiên c u khoa h c ng th i em c ng xin chân thành c m n s giúp đ quý báu c a th y cô t Gi i tích tr ng i h c s ph m Hà N i 2, s đ ng viên giúp đ đóng góp ý ki n c a b n bè đư dành cho em trình h c t p hồn thành khóa lu n t t nghi p Vì l n đ u tiên em đ c làm quen v i công vi c nghiên c u ki n th c c a b n thân cịn h n ch nên khơng tránh kh i nh ng thi u sót Em r t mong s đóng góp ý ki n c a th y b n sinh viên đ khóa lu n c a em đ c hoàn thi n h n Em xin chân thành c m n! Hà N i, tháng 05 n m 2010 Sinh viên Hoàng Th Oanh GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p L i cam đoan Tơi xin cam đoan khóa lu n cơng trình nghiên c u c a riêng tơi, b ng s c l c c a b n thân tơi đư nghiên c u hồn thành c s nh ng ki n th c đư h c tham kh o tài li u v i s giúp đ c a th y b n bè Nó khơng trùng v i k t qu nghiên c u c a b t k tác gi khác N u sai xin hoàn toàn ch u trách nhi m Hà N i, tháng 05 n m 2010 Sinh viên Hoàng Th Oanh GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p M cl c Trang L ic m n L i cam đoan M đ u Ch ng 1: ki n th c chu n b 1.1 S khác bi t gi a tốn lý thuy t tốn tính 1.2 Quan h gi a tốn h c tính tốn tin h c Ch 2.1 2.2 ng 2: sai s S g n Sai s t đ i Sai s t 2.4 ng đ i 2.1.1 S g n 2.1.2 Sai s t đ i 2.1.3 Sai s t ng đ i Sai s quy tròn 10 2.2.1 Sai s quy tròn 10 2.2.2 2.3 nh h ng c a sai s quy tròn 12 Ch s ch c 13 2.3.1 Ch s có ngh a 13 2.3.2 Ch s ch c 13 2.3.3 Cách vi t chu n c a sai s g n 15 2.3.4 Quan h gi a sai s t 16 ng đ i ch s ch c Sai s 18 2.4.1 Khái ni m v m t vài lo i sai s 18 2.4.2 Sai s c a s li u ban đ u 18 2.4.3 Sai s tính tốn 19 Bài tốn ng c c a sai s 21 GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E 2.5 Tr 2.6 ng HSP Hà N i Ph l c: S Khóa lu n t t nghi p n đ nh c a m t trình 22 2.6.1 M đ u 22 2.6.2 Thí d 23 Bài t p 24 Ch 27 ng 3: n i suy 3.1 a th c n i suy Lagrange 3.1.1 27 a th c n i suy 27 3.1.2 S nh t c a đa th c n i suy 28 3.1.3 a th c n i suy Lagrange v i m c b t kì 28 3.1.4 a th c n i suy Lagrange v i m c cách đ u 29 3.1.5 S d ng l p trình Pascal đ tính giá tr c a hàm s f(x) t i 32 m c b t k theo đa th c n i suy Lagrange Bài t p 34 3.2 35 Sai phân 3.2.1 nh ngh a 35 3.2.2 Các tính ch t c a sai phân 36 3.2.3 B ng sai phân 38 3.2.4 ng d ng c a sai phân 40 3.2.5 Ví d 44 3.2.6 Tính tốn máy 47 Bài t p 49 3.3 Sai s phép n i suy 51 3.3.1 Sai s ph 52 ng pháp 3.3.2 Sai s tính tốn 53 3.3.3 Ch n m c n i suy t i u 55 Bài t p 56 3.4 56 T sai phân GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i 3.4.1 Khóa lu n t t nghi p nh ngh a 57 3.4.2 Tính ch t 57 3.4.3 59 a th c n i suy Newton v i m c b t k 3.4.4 Tính tốn máy 3.4.5 Bài t p n i suy ng 61 c 63 Bài t p 3.5 64 a th c n i suy Hermitte n i suy b ng hàm ghép tr n 3.5.1 a th c n i suy Hermitte 3.5.2 N i suy b ng hàm ghép tr n 66 66 67 Bài t p 71 K t lu n 73 Tài li u tham kh o 74 GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p M đ u Lý ch n đ tài Toán h c b t ngu n t nhu c u gi i quy t toán th c t Ngày nay, khoa h c công ngh thông tin, tin h c ngày phát tri n kéo theo s phát tri n c a toán h c Toán h c chia làm hai l nh v c: Toán h c lý thuy t tốn h c ng d ng Nói đ n tốn h c ng d ng khơng th khơng nói đ n Gi i tích s m t mơn khoa h c nghiên c u cách gi i g n đúng, ch y u gi i s , ph ng trình, tốn x p x hàm s toán t i u có l i gi i g n cho b t k tốn c ng địi h i ph i có d li u c a tốn, ti p theo cơng vi c tìm thu t toán h u hi u nh t cu i vi t ph ng trình đ máy tính tính tốn cho ta k t qu g n Khi gi i toán th c t ta ph i tr c ti p ho c gián ti p làm vi c v i d li u toán Chính v y khơng tránh kh i nh ng sai s r t nh nh ng nh h ng tr c ti p t i k t qu tính tốn Vì v y c n ph i s d ng nh ng thu t toán h u hi u đ gi m thi u s sai s đ ng th i thu n l i cho vi c l p trình ti t ki m th i gian, s l cs h ng phép toán ng d n t n tình c a Ts.Nguy n V n Hùng v i lòng say mê nghiên c u khoa h c em đư ch n đ tài cho khóa lu n t t ngh p c a em là:” Sai s N i suy” M c đích nghiên c u B c đ u giúp em làm quen v i công vi c nghiên c u khoa h c tìm hi u sâu h n v Gi i tích s đ c bi t sai s ph ng pháp n i suy Nhi m v nghiên c u Nghiên c u v sai s đ hi u rõ h n v sai s ch ng I sách giáo khoa l p 10 GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p Nghiên c u v ph ng pháp n i suy đ ng d ng vi c tính g n đ o hàm tích phân Ph ng pháp nghiên c u Nghiên c u lý lu n, t ng h p, đánh giá C u trúc c a khóa lu n G m ph n: Ph n I: M đ u Ph n II: N i dung G m ch ng: Ch ng I: Ki n th c chu n b Ch ng II: Sai s Ch ng III: N i suy Ph n III: K t lu n GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p Ch ng 1: Ki n th c chu n b 1.1 S khác bi t gi a toán lý thuy t tốn h c tính tốn Trong toán h c lý thuy t ch đ c p đ n ch ng minh t n t i nghi m, kh o sát dáng u m t s tính ch t đ nh tính c a nghi m tốn tính trình bày thu t gi i máy Gi i tích s đ c bi t quan tâm đ n th i gian máy, b nh c n s d ng đ gi i toán, thu t toán, t c đ h i t s n đ nh c a thu t toán Trong q trình gi i s m t tốn, nhi u có th n y sinh nh ng v n đ mà lý thuy t không quan tâm không gi i quy t đ c hi u rõ h n v s khác bi t gi a tốn tính tốn lý thuy t ta xét m t s ví d sau: Ví d 1.1 Gi s c n tính tích phân :  n  1 I n   xne x2dx Tích phân t ng ph n ta đ I1   x e x dx  xe n ng th c truy h i I n  1  n  xn1e x2 dx   nI n1 e n x In  x e c: x 1   e x2dx   0,135335 e2 i làm lý thuy t cho r ng có th tính đ c I n , theo cơng 1  nI n1 v i I1   0,135335 e e Th c không ph i nh v y I9 ฀ 0,0251923 K t qu hồn tồn khơng xác n, I n  Nguyên nhân c a s thi u xác sai s ban đ u m c ph i 1 tính e , r t nh nh ng b khu ch đ i sau m i b GVHD: Ts Nguy n V n Hùng c SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p Ví d 2: Cho h ph ng trình đ i s n tính : Ax  b (1.1) Trong A ma tr n vuông c p n  n , b vect tr n – chi u, cho c n Gi s det A , x  R véct nghi m c n tìm Theo nguyên t c, ta có th gi i h (1.1) theo quy t c Crame : xi  i  (1.2) Trong   det A,  i đ nh th c c a ma tr n, nh n đ c t A b ng cách thay c t th i b ng c t b tìm nghi m c a (1.1) ta ph i tìm (n + 1) đ nh th c M i đ nh th c có n ! s h ng M i s h ng có n th a s , đ tính m i s h ng ph i th c hi n (n  1) phép nhân Nh v y riêng s phép nhân ph i th c hi n (1.2) n !(n  1) (n  1) Gi s n = 30, máy tính c a ta th c hi n đ m t giây Khi đ th c hi n đ c 10 phép nhân c h t phép nhân theo (1.2) c ng ph i m t 2, 76 10 n m 25 Ví d 1.3: Xét h (1.1) v i ma tr n A  diag  0.1,0.1, ,0.1 , n  200 Khi đó, det A  10200 ฀ theo quan m lý thuy t ma tr n A h u suy bi n Trong A  0,1.E v i E ma tr n đ n v Trong toán h c tính tốn, ng i ta dùng m t đ c tr ng khác, g i s u ki n cond  A c a A đ ki m tra tính suy bi n c a N u cond  A l n ma tr n A g n suy bi n GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p ví d cond  A  cond  E   Ma tr n A có m i tính ch t nh ma tr n đ n v 1.2 Quan h gi a toán h c tính tốn tin h c Các b t c đ gi i s m t toán th c t bao g m: B c 1: Xây d ng mơ hình tốn h c c a tồn th c t B c 2: Phân tích mơ hình M i t ng quan gi a mơ hình v i hi n ng th c t S t n t i (và có th nh t) c a l i gi i Phác th o ph B ng h ng tính tốn c 3: R i r c hố mơ hình: Ng i ta th ng dùng ph sai phân, ph n t h u h n đ qui toán liên t c v toán v i s ng pháp nh u h n B c 4: Xây d ng thu t toán B c 5: Cài đ t khai thác tin h c Gi a tốn h c tính tốn tin h c có m i li n h m t thi t s tác đ ng qua l i l n Do cu c s ng c a ng i ngày v n minh, ti n b , hi n đ i, đ i s ng v t ch t c ng nh tinh th n đ c nâng cao, đòi h i vi c tính tốn c n ph i nhanh, xác N u ta ti n hành t ng t c đ tính tốn c a máy g p nhi u khó kh n v k thu t H n n a l i địi h i chi phí l n, nên đ tính tốn nhanh ng i ta thiên v c i ti n ph ng pháp gi i tốn T xu t hi n phép bi n đ i nhanh Fouier, thu t toán song song Chính v y, ngày làm vi c c ng v y, tr ng c cho đ i m t s n ph m i ta đư ngh đ n đ u c a nó, cách làm đ thu đ c l i nhu n l n nh t Thì khoa h c cơng ngh c ng v y, đ ng hành v i s đ i c a siêu máy tính: Máy tính song song, máy tính véct vv , ph ng pháp song song Ngày nay, ta đ c ch ng ki n xu th song song hoá di n t t c l nh v c c a Gi i tích s máy tính ng i ta đư đ xu t ph ti t ki m b nh ng pháp h u hi u x lý h l n, th a nh k thu t nén ma tr n, k thu t ti n x lý ma tr n Ch GVHD: Ts Nguy n V n Hùng ng 2: Sai s SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p ây u m c n b n c a đa th c n i suy Newton so v i đa th c n i suy Lagrange Ví d 3.4.2 Hàm s (f(x) cho b i b ng: x 10 15 18 20 f ( x) 10 19 Hãy tính f(11,75)? Gi i Vì m c n i suy khơng cách đ u, ta s d ng công th c n i suy Newton v i m c b t k Ta l p b ng t sai phân: f ( x) x 10 15 18 10 20 19 Ta có: TSPC1 TSPC2 TSPC3 0,8 0, 025 4,5 0,0875 0,9 f ( x)   0,8( x  10)  0,025( x  10)( x  15)  0,0875( x  10)( x  15)( x  18) = 0,0875 x3  3,7375 x2  52,675 x  237,5 Suy f(11,75)=7,368164063 3.4.4 Tính tốn máy tính Ch ng trình Pascal c a cơng th c n i suy Newton v i m c b t kì VAR a, f, g: real; GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p n, i, j: integer; n, y, P: array 0 100 of Real; BEGIN Write („cho n =‟); Readln (n), For i: = to n Begin write („moc noi suy thu‟, i, „ la‟); Readln (x[i]); End; For j:=0 to n Begin Write(„gia tri ham so tai moc noi suy thu‟,i,‟la:‟); Readln(y i  ); end; write („ Nhap gia tri can tinh: „);Readln (a); f: = y[0]; For i: = to n – Begin P i   ( yi  1  yi ) /( xi  1  xi ) ; End; g: = x  x 0 ; f : f  g * P 0 ; For j: = to n Begin GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p For i: = to n – j Begin P i  : ( P i  1  P i ) /  xi  1  xi ; End; g: = g* (x-x[j]); f: = g*P[0]; end; write (f:2:9); Readln; End 3.4.5 Bài toán n i suy ng c xk , f ( xk ) kn0 Gi s ta có b ng giá tr C n tìm x kho ng ( x0 , xn ) đ f ( x)  y cho tr c N u hàm f ( x) đ n u, t c sgn f ( xk ) = const ( (k  0, n) ta có th xây d ng đa th c n i suy P ( y) d a vào s li u  yk , xk k0 n yk  f ( xk ) t y  y ta tìm đ c x ฀ P ( y) Ví d 3.4.3 D a v o b ng giá tr c a hàm s hưy xác đ nh giá tr c a x t v i giá tr y  f ( x) , cho tr ng ng c GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p x 2,5 y -5 -1 5,715 14 y=0 Gi i Ta l p đa th c n i suy P ( y) d a vào ký hi u  yk , xk k0 yk  f ( xk ) y -5 -1 5,715 14 x 2,5 x y= f ( x) TSPC1 TSPC2 TSPC3 -5 -1 5,715 2,5 14 0, 25 0,01638 0,07446 0,06035 0,00092 -0,00108 áp d ng công th c n i suy Newton v i m c b t k ta có: x  P (0)   0,25.5  0,01638.5.1  0,00092.5.1.(5,715)  2,141811 Bài t p Tìm đa th c n i suy c a hàm s x -5 -3 GVHD: Ts Nguy n V n Hùng f ( x) cho b ng b ng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i y Khóa lu n t t nghi p 62 21 -12 Hàm s f ( x) cho b i b ng x 0,13 0,55 0,82 1,0 1,5 y 0,025 0,124 0,855 1,275 2,438 Tính f (0,25 ) D a vào b ng giá tr c a hàm s , hưy xác đ nh giá tr t giá tr y  f ( x) cho tr ng ng v i c: x y 14 24 49 81 y = 20 H ng d n: S: f ( x)  0,557 x  1,356 x  4,055x  56 2 S: f ( x)  4,33331x  15,90622 x  20,41763x  8,37170x +0,80197 f (0,25)  0,24646082 Ta l p đa th c n i suy P ( y) d a vào s li u  yk , xk k0 yk  f ( xk ),  k  0,1,2,3 y 12 24 50 82 x L p b ng t sai phân y x 14 24 TSPC TSPC TSPC 0, 0,00342857 0,08 GVHD: Ts Nguy n V n Hùng 0,00014194 SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i 49 Khóa lu n t t nghi p -0,01293860 0,0625 81 V y p( y)   0,2( y  14)  0,00342857( y  14)( y  24) 0,00014194( y  14)( y  24)( y  81) P (20) ฀ 4,07448408 V y x  4,07448408 3.5 a th c n i suy Hermitte n i suy b ng hàm ghép tr n 3.5.1 a th c n i suy Hermitte 3.5.1.1 Bài toán Gi s y  f ( x) hàm s xác đ nh đo n  a , b , x0 , x1, , xn n  m c n i suy đo n  a , b Hưy tìm đa th c H n1 ( x) tho mưn u ki n sau: i, deg H n1 ( x)  2n  ii, H n1 ( xi )  f ( xi ) i  0,1 , n iii, H '2n1  f '( xi ) i  0,1, n Trong đó, f '( xi ) đ o hàm c a hàm s y  f ( x) t i xi H '2n1 ( xi ) đ o hàm c a hàm H n1 ( x) t i xi 3.5.1.2 a th c n i suy Hermitte a th c H n1 ( x) tho mưn u ki n g i đa th c n i suy Hermitte, đó: GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p    "( xi )  H n1 ( x)    f ( xi ) 1  ( x  xi )  i 0     '( xi )  n    ( x)  f '( xi )( x  x )    ( x  x1 ) '( x1 )  (3.5.1) Nh n xét: a th c n i suy Hermitte có đ c m riêng khác v i đa th c n i suy Lagrange đa th c n i suy Newton yêu c u v s trùng gi a đa th c n i suy hàm s đư cho t i m c n i suy cịn có u c u v s trùng gi a giá tr đ o hàm c a chúng Ví d : 3.5.1: Hưy tìm đa th c n i suy Hermitte c a hàm s 0,2 đ y  f ( x) đo n c cho b i b ng: x y y‟ Gi i Ta có x0  0, f ( x0 )  1, f '( x0 )  x1  1, f ( x1 )  3, f ' ( x )  x2  2, f ( x2 )  4, f '( x2 )  ( x )  x( x  1)( x  2) Suy  '( x)  3x2  x  ,  ''( x)  x   '( x0 )  2;  ''( x0 )  6  '( x1 )  1, ''( x1 )  GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p 3' ( x2 )  2, ''( x2 )  áp d ng công th c(3.5.1) ta đ c: 33 H ( x)   x3  x2  11x 2 3.5.2 N i suy b ng hàm ghép tr n (Spline đa th c) Các đa th c n i suy đư xét có m t h n ch n u t ng m c n i suy lên b c c a đa th c n i suy c ng t ng lên i u r t không thu n l i tính tốn Trong tr ng h p này, ta có th th c hi n phép n i suy nh nh ng hàm ghép tr n (spline) nh ng đa th c t ng khúc đ Gi s hàm s c ghép n i tr n tru f ( x) xác đ nh đo n  a , b Xét m t phân ho ch c a đo n  a , b , a  x0  x1   xn1  xn  b G i sm ( x) hàm n i suy ghép tr n b c m tho n mưn u ki n: i, Là đa th c b c m m i đo n  xk 1 , xk  , (k  1, n) ii, Thu c l p C m1  a , b  (m  1)   iii, sm ( xk )  f ( xk ) k  0, m N u m  , sm ( x) đ c xác đ nh n u ta b sung thêm (m  1) u ki n n a Các u ki n b sung đ Khi m  , ta có ph c g i u ki n biên ng pháp v đ ng g p khúc Sau trình bày m t s k t qu c a Alberg, Nilson Walsh v spline b c ba: m  Gi s đo n  a , b hàm s  f ( x) nh n giá tr t i m c n i suy  xi i  1, n x1  a ; xn  b Ta xác đ nh hàm ghép tr n s3 ( x) i   đo n  xi , xi 1  Bi u th m i hàm ghép tr n i đo n Pi ( x), i  1, n  GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p v i Pi ( x)   bi ( x  xi )  ci ( x  xi )2  di ( x  xi )3 (3.5.2) Theo cách xác đ nh c a sm ( x) ta có m t s u ki n sau: Pi ( xi )  f ( xi ); i  1, n  (3.5.3) Pi ( xi 1 )  f ( xi 1 ) ; i  1, n  (3.5.4) Pi '( xi 1 )  Pi ' ( xi 1 ) ; i  1, n  (3.5.5) Pi ''( xi 1 )  Pi '' ( xi 1 ) ; i  1, n  (3.5.6) Và u ki n biên P1 "( x1 )  0, Pn''1 ( xn )  (3.5.7) t hi  xi 1  xi ; gi  f ( xi 1 )  f ( xi ) hi i  1, n  (3.5.8) T (3.5.2) (3.5.3) có f ( xi )  P ( xi )  Suy  f ( xi ) i  1, n  1 (3.5.9) K t h p (3.5.2), (3.5.4),(3.5.8) Ta đ c: bi  ci hi  di hi  gi (i  1, n  1) K t h p (3.5.2); (3.5.5) ta đ c  bi  2ci hi  3di hi2  bi 1 i  1, n  T (3.5.2) (3.5.6) có: di  (3.5.10) ci1  ci 3hi  i  1, n  Theo (3.5.7) có c1  0; cn  (3.5.11) (3.5.12) (3.5.13) Thay (3.5.12) vào (3.5.10) có: bi  gi  hi  ci 1  2ci  i  1, n  1 (3.5.14) t (3.5.12), (3.5.11) (3.5.14) ta có: GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p hi ci  2(hi  hi 1 )ci 1  hi 1ci 2  3( gi 1  gi ) Thêm ph i  1, n  (3.5.15) ng trình (3.5.13) vào (3.5.15) ta có (n – 2) ph ng trình đ i s n tính v i ( n  2) n s c2 , c3 , cn1 Khi n l n đ gi i h t t nh t b ng ph ng pháp kh l p T (3.5.8), (3.5.14), (3.5.12) ta tìm đ   Thay tr l i (3.5.2) ta tìm đ c Pi ( x) T (3.5.9) ta tìm đ i  1, n 1 c bi , di c a i i  1, n  Ví d : Tìm đa th c n i suy Spline b c s3 ( x) c a hàm y  f ( x)  cos x     m i đo n 0,  ;  ,   tho mưn:  2 2  s3'' (0)  s3'' ( )  (3.5.16) Gi i: Ta có: xi  0, x2   ; x3   ; f ( x1 )  1; f ( x2 )  0; f ( x3 )  1 ; h1  h2   ; g1  2  ; g2  2  ; Ta tìm đa th c n i suy Spline b c ba c a hàm f ( x) m i đo n  xi , xi1  (i  1,2) d i d ng: Pi ( x)  a i  bi  x  xi   ci ( x  x1 )  di ( x  xi )3 (i  1,2) V i  f ( xi ) ta có a1  f ( x1 )  1; a  f ( x2 )  h1c1  2(h1  h2 ) c2  h2c3  3( g2  g1 ) Do (3.5.16) có c1  c3  GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p suy 2(h1  h2 )c2  3( g2  g1 ) Suy c2  3( g  g1 ) 0 2(h1  h2 ) Có b1  g1  h1 (c2  2c1 )  2  2 b2  g  h2 (c3  2c2 )   d1  c2  c1 c c  ; d2   3h1 3h2   V y đo n 0,  có : s3 ( x)   x   2 2   x Trên đo n  ,1 có: s3 ( x)   2  Bài t p Hưy tìm đa th c n i suy Hermitte c a hàm s 0,2 đ y  f ( x) đo n c cho b i b ng: x y 1 y‟ 0 Hàm s f ( x) cho d i d ng b ng sau: x y 1,5 2,4 Xây d ng Spline n i suy b c nh t H ng d n H5 ( x)  x  x  12 x  x  x GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p Trên đo n 0,3 hàm s f ( x) nh n giá tr m c n i suy v i: x1  0; x2  2; x3  , f ( x1 )  1; f ( x2 )  1,5; f ( x3 )  2,4 ; h1  2; h2  g1  0,25; g2  0,9 Ta tìm đ c đa th c n i suy spline b c nh t c a hàm f ( x) m i đo n  xi , xi 1  (i  1,2) d i d ng: Pi ( x)   bi ( x  xi ) v i u ki n Pi ( xi )  f ( xi ); (i  1,2) (i  1,2) (3.5.17) Pi ( xi1 )  f ( xi1 ); i  1,2 Và (3.5.18) Theo (3.5.17) ta có:  f ( xi ) (i  1,2) Hay a1  1; a  1,5 Theo (3.5.18) có: Suy bi  f ( xi )  bi hi  f ( xi 1 ) f ( xi 1 )  f ( xi )  gi hi i  1,2 Hay b1  0,25; b2  0,9 V y ta tìm đ 0,2  2,3 nh c Spline n i suy b c nh t c a hàm f ( x) đo n sau: P1 ( x)   0,25( x  0)  0,25x  0,2 P2 ( x)  1,5  0,9( x  2)  0,9 x  0,3  2,3 GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p K T LU N Ngày toán h c, ng d ng d n sâu vào l nh v c c a đ i s ng xư h i Ng i h c tốn, nghiên c u tốn h c khơng ch h c lý thuy t mà ph i có v n hi u bi t nhi u v tốn ng d ng Khóa lu n t t nghi p đư trình bày v sai s , lo i sai s , ph ng pháp n i suy Ngồi ra, khóa lu n c ng đ a ví d minh h a t p v n d ng c bi t, khóa lu n đư ng d ng đ c tin h c vào vi c gi i tốn tính g n nh s d ng l p trình Pascal V n đ nghiên c u cịn r t nhi u u hay b ích Nh ng l n đ u tiên ti n hành nghiên c u khoa h c th i gian,c ng nh ki n th c h n ch nên khóa lu n em cịn có nh ng thi u sót c n b sung góp ý Em r t mong đ c s ch b o góp ý c a th y b n M t l n n a, em xin bày t lòng bi t n sâu s c t i th y Ts Nguy n V n Hùng, th y t gi i tích, th y khoa tốn tr ng HSP Hà N i b n sinh viên đư giúp em hồn thành khóa lu n Em xin chân thành c m n! GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i Khóa lu n t t nghi p Tài li u tham kh o Tôn Tích , Ph ng pháp s , NXB HQG Hà N i Ph m Kì Anh (1996), Gi i tích s , NXB HQG Hà N i Nguy n Minh Ch ng _ Nguy n V n Kh i _ Khu t V n Ninh _ Nguy n V n Tu n _ Nguy n T ng (2000), Gi i tích s , NXB Giáo D c Ph m Huy i n (2002), Tính tốn l p trình gi ng d y tốn h c Maple, NXB Khoa H c K Thu t Gs T V n nh (1991), Ph Phan V n H p, Lê ng pháp tính, NXB Giáo D c ình Th nh, Ph ng pháp tính thu t toán gi i, NXB Giáo D c GVHD: Ts Nguy n V n Hùng SVTH: Hoàng Th Oanh K32E Tr ng HSP Hà N i GVHD: Ts Nguy n V n Hùng Khóa lu n t t nghi p SVTH: Hoàng Th Oanh K32E ... Ch 2.1 2.2 ng 2: sai s S g n Sai s t đ i Sai s t 2.4 ng đ i 2.1.1 S g n 2.1.2 Sai s t đ i 2.1.3 Sai s t ng đ i Sai s quy tròn 10 2.2.1 Sai s quy tròn 10 2.2.2 2.3 nh h ng c a sai s quy tròn 12... c a sai s g n 15 2.3.4 Quan h gi a sai s t 16 ng đ i ch s ch c Sai s 18 2.4.1 Khái ni m v m t vài lo i sai s 18 2.4.2 Sai s c a s li u ban đ u 18 2.4.3 Sai s tính tốn 19 Bài tốn ng c c a sai. .. sau: Nh p n = M c n i suy th M c n i suy th M c n i suy th M c n i suy th Giá tr c a hàm s t i m c n i suy th Giá tr c a hàm s t i m c n i suy th Giá tr c a hàm s t i m c n i suy th 12 Giá tr c

Ngày đăng: 30/06/2020, 20:28

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan