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牛頓差值公式

牛頓插值公式是代數插值方法的一種形式,引入了差商的概念,在插值節點增加時便於計算。具體公式如下:

設函式f(x)在n+1個插值節點x0, x1, ... , xn的函式值為f(x0), f(x1), ... ,

f(xn),則存在唯一的至多n次的牛頓插值多項式Pn(x),使得Pn(xi) = f(xi),i =

0,1,...,n。而Pn(x)可以表示為:

Pn(x)=f(x0)+fx0,x1+fx0,x1,x2(x−x1)+…+fx0,…,xn…(x−xn−1)Pn(x)

= f(x0) + fx0, x1 + fx0, x1, x2(x - x1) + \ldots + f[x0,

\ldots, xn](x - x0)\ldots(x - xn-1)Pn(x)=f(x0)+fx0,x1+fx0,x1,x2(x−x1)+…+fx0,…,xn…(x−xn−1)

其中,f[x0, x1, ... , xk]表示f(x)在x0, x1, ... ,

xk上的k階差商,可通過遞歸方式求解。當k=1時,f[xi, xj] = (f(xj) - f(xi)) / (xj -

xi),當k>1時,f[x0, x1, ... , xk] = (f[x1, ... , xk] - f[x0, ... , xk-1]) / (xk

x0)。