龙格现象产生的原因

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龙格现象产生的原因

在科学计算领域,龙格现象(Runge)指的是对于某些函数,使用均匀节点构造高次多项式差值时,在插值区间的边缘的误差可能很大的现象。

它是由Runge在研究多项式差值的误差时发现的,这一发现很重要,因为它表明,并不是插值多项式的阶数越高,效果就会越好。

实际上,当点数n 增大(次数m=n-1 也增大)时,有时会在两端产生激烈的震荡,出现函数不收敛的现象,即所谓的龙格现象。在数值分析中,高次插值会产生龙格现象。即在两端处波动极大,产生明显的震荡。实际上,当点数n 增大(次数m=n-1 也增大)时,有时会在两端产生激烈的震荡,出现函数不收敛的现象,即所谓的龙格现象。在数值分析中,高次插值会产生龙格现象。即在两端处波动极大,产生明显的震荡。

在计算方法中,有利用多项式对某一函数的近似逼近,计算相应的函数值。一般情况下,多项式的次数越多,需要的数据就越多,而预测也就越准确。插值次数越高,插值结果越偏离原函数的现象称为龙格现象。

在计算方法中,有利用多项式对某一函数的近似逼近,计算相应的函数值。例如,在事先不知道某一函数的具体形式的情况下,只能测量得知某一些分散的函数值。例如我们不知道气温随日期变化的具体函数关系,但是我们可以测量一些孤立的日期的气温值,并假定此气温随日期变化的函数满足某一多项式。这样,利用已经测的数据,应用待定系数法便可以求得一个多项式函数f(x)。应用此函数就可以计算或预测其他日期的气温值。一般情况下,多项式的次数越多,利用的数据就越多,而预测也就越准确。

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