Lembremos que o método de
interpolación de Newton é un método recurrente, no sentido que para
calcular o polinomio interpolador, Pn(x), de n+1 puntos
(xi,yi) [i=0,1,...,n]
engádelle un sumando ao polinomio Pn-1(x) que pasa polos
primeiros n puntos
(xi,yi) [i=0,1,...,n-1].
Así Pn(x)= Pn-1(x)
+ an·(x-x0)·(x-x1)· ... ·(x-xn-1).
O máis coplicado do método, pola cantidade de operacións, é o cálculo
dos coeficientes ai ; an = [ yn-Pn-1(xn)]/[(xn-x0)·(xn-x1)·
... ·(xn-xn-1)].
Moitas veces os valores das primeiras
coordenadas dos datos (xi) están igualmenmte separados
[equidistantes], é dicir: existe unha diferencia ou nivel de elevación h tal que:
xi = xi-1+h, e neste caso
podemos obter os coeficientes ai máis axiña e facilmente.
Utilizaremos o concepto de
diferencias sucesivas: As diferencias
dos valores yi serán as
primeiras diferencias: Dyi=
yi+1-yi con [i=0,1,2,...,n]
(segundo aumentemos o grao haberá unha menos) e serán as segundas diferencias
D2yi
= D(Dyi)
= Dyi+1
- Dyi con
[i=0,1,...,n-1] ; terceiras diferencias
D3yi
= D(D2yi)
= D2yi+1
- D2yi con
[i=0,1,...,n-2].
Da mesma forma podemos continuar ata a
diferencia de orde n: Dny0=
Dn-1y1
- Dn-1y0.
Pódese deducir, desenrolando as
diferencias que:
ai=Diy0/[hi·i!],
onde Diy0
son os valores da primeira fila da táboa:
|
1.- Calcula o polinomio de
interpolación de Newton de grao 3 para os puntos (1,3) ; (2,0) ; (3,2) ;
(4,6) e (5,3). Podes comprobar a solución coa escena.
2.- Sabendo que a suma dos cadrados dos n primeiros números naturais é
un polinomio en n de certo grao (P(n)=S
i2
[con i=1,..n]), calcula dita expresión. (para resolver
o problema podes calcular o polinomio interpolador para os puntos
(1,P(1))=(1,1) ; (2,P(2))=(2,5) ; (3,P(3))=(3,14) ; (4,P(4))=(4,30) ;
(5,P(5))=(5,55).
3.- Contesta no caderno: A poboación de Ferrol no ano 1995 (ano=-5) era
de 88000 habitantes (nº hab = 8.8 dezmiles) no 2000 (ano=0) 87800
habitantes (nº hab.=8,78 dezmiles) e no ano 2005 (ano=5) había 88200
habitantes (nº hab.=8,82 dezmiles). Calcula o polinomio de interpolación
polo método de Newton ¿Cantos habitantes habería en 1997? e en 2015?. |