你好,如何求三次樣條插值的基函式?

2023-04-15 12:05:04 字數 3697 閱讀 7374

1樓:延濃綺

三次樣條函式:

定義:函式s(x)∈c2[a,b] ,且在每個小區間[ xj,xj+1 ]上是三次多項式,其中。

a =x0 若在節點x j 上給定函式值yj= f (xj).(j =0, 1, ,n) ,並成立。

s(xj ) yj .(j= 0, 1, ,n) ,則稱s(x)為三次樣條插值函式。

實際計算時還需要引入邊界條件才能完成計算。邊界通常有自然邊界(邊界點的二階導為0),夾持邊界(邊界點導數給定),非扭結邊界(使兩端點的三階導與這兩端點的鄰近點的三階導相等)。一般的計算方法書上都沒有說明非扭結邊界的定義,但數值計算軟體如matlab都把非扭結邊界條件作為預設的邊界條件。

2樓:軍臨天下隨緣

用本插值點的函式值為1,其他插值點函式值為0的一系列點進行三次樣條插值構造的函式即為。

三次樣條插值的其中乙個基函式。

親自用matlab試過。

用這些基函式乘以各自插值點處的函式值後相加,正好等於各插值點直接插值的三次樣條插值函式。

3樓:匿名使用者

三次樣條插值演算法詳解 - 樣條函式的定義 定義 設區間[a,b]上給定乙個節點劃分 a=x0

4樓:束崖欣

你好,如何求三次樣條插值的基函式?

5樓:令寒天

接到捷達臥室,不知道,只是連充點流量。

6樓:歐陽雲飛

不知道,數學不好不了。

7樓:網友

如何求三次樣條插值的基函式,這是一道高等的數學函式問題,你請教一下高等數學的老師就可以。

8樓:晏靜

賓士條叉枝的技術奇函式,哎呀,咋求呢?求高人吧。

樣條函式的三次樣條插值

9樓:妝雪雪

對於 n+1 個給定點的資料集 ,我們可以用 n 三次多項式在資料點之間構建乙個三次樣條。如果。

表示對函式 f 進行插值的樣條函式,那麼需要:

插值特性,s(xi)=f(xi) 樣條相互連線,si-1(xi) =si(xi), i=1,..n-1 兩次連續可導,s'i-1(xi) =s'i(xi) 以及 s''i-1(xi) =s''i(xi), i=1,..n-1.

由於每個三次多項式需要四個條件才能確定曲線形狀,所以對於組成 s的 n 個三次多項式來說,這就意味著需要 4n 個條件才能確定這些多項式。但是,插值特性只給出了 n + 1 個條件,內部資料點給出 n + 1 − 2 = n − 1 個條件,總計是 4n − 2 個條件。我們還需要另外兩個條件,根據不同的因素我們可以使用不同的條件。

其中一項選擇條件可以得到給定 u 與 v 的鉗位三次樣條,另外,我們可以設。

. 這樣就得到自然三次樣條。自然三次樣條幾乎等同於樣條裝置生成的曲線。

在這些所有的二次連續可導函式中,鉗位與自然三次樣條可以得到相對於待插值函式 f 的最小**。

如果選擇另外一些條件,可以得到週期性的三次樣條。

如果選擇,可以得到complete三次樣條。 三次樣條有另外乙個非常重要的解釋,實際上它是在索伯列夫空間 h([a;b]) 最小化函式。

的函式。函式 j 包含對於函式 f(x) 全曲率 的近似,樣條是 f(x) 最小曲率的近似。

由於彈性條的總體能量與曲率成比例,所以樣條是受到 n 個點約束的彈性條的最小能量形狀。樣條也是基於彈性條設計的工具。 它可以定義為。

以及。. 通過解下面的方程可以得到它的係數。

三次樣條插值函式求得以後,怎麼算出具體的點

10樓:承宛白

已知速度曲線v(t) 上的四個資料點下表所示。

基本原理:利用插值(即求過已知有限個資料點的近似函式)的基本原理,用多項式作為研究插值的工具,進行代數插值。其基本問題是:

已知函式f (x)在區間[a,b]上n +1個不同點x0,…,xn處的函式值 (i = 0,1,…,n),求乙個至多n 次多項式 ψn(x)

使其在給定點處與 f (x)同值,即滿足插值條件: ψn(x)=

許多任務程技術中提出的計算問題對插值函式的光滑性有較高要求,如飛機的機翼外。

形,內燃機的進、排氣門的凸輪曲線,都要求曲線具有較高的光滑程度,不僅要連續,而且要有連續的曲率,這就導致了樣條插值的產生。

數學上將具有一定光滑性的分段多項式稱為樣條函式。具體地說,給定區間[a,b]

的乙個分劃。

如果函式s(x) 滿足:

(i)在每個小區間[ ]i=0,1,…,n)上s(x)是k 次多項式;

(ii)s(x)在[a,b]上具有k −1階連續導數。

則稱s(x)為關於分劃δ 的k 次樣條函式,其圖形稱為k 次樣條曲線。

基本思路:根據插值的基本原理,先對v進行三次樣條插值,可以得到許多v(t)的值;然後根據積分的基本原理,分割、近似、求和、取極限,可以求得積分。根據求導原理,因變數的微小變化量與自變數變化量的商,可以求得所求點的導數值。

程式**:t0=[ v0=[

t=;%三次樣條插值;

v=interp1(t0,v0,t,'spline');

v=spline(t0,v0,t);

pp=csape(t0,v0,'second');v=ppval(pp,t)% 使用csape函式;

s=sum(v)*;求積分值。

t=(v(301)-v(300))/求導數值。

plot(t0,v0,』*t,v);

11樓:匿名使用者

3次樣條函式求出後是許多分段的函式,還需要判斷x值所在不同小區間,再代入各自區間的分段3次樣條函式才能求出不同區間的y值。

樣條函式的二次樣條插值

12樓:木兮

二次樣條插值可以構建為。

通過選擇 z0,然後用遞推關係就可以得到係數:

我對三次樣條插值函式理解得不是很清晰,我覺得它完全是在擬合每兩點之間的三次函式,並沒有插入新的數值

13樓:山水阿銳

您好,如果你固定用三次樣條插值的話,直接影響精確度的就是間距。

所有的多項式插值,(不止插值,連擬合都是這樣)只要方法固定下來,接下來直接影響精度的就是間距h了。

三次樣條插值本質上就是解乙個矩陣對應的線性方程組。至於你最後一句話:

「是知道一系列等間距點和該出的值,求這些點中間處的插值點的值。」

.那一系列等間距點就是插值點,後面那個是你未知的部分的內容,3次樣條插值是求出乙個可以穿過你原本給定的那一系列點的分段3次多項式函式,使得它在所有的點都保證至少2階連續可導的光滑度。三次樣條插值解出來的是各個分段的逼近多項式的表示式(3次的),得到全段的表示式後,你把你要估計的那個點的自變數值代進表示式得到該點的函式值。

插值有時候也會用來做別的事情。最常見的就是在估算原函式的積分的時候,威力巨大。

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