Согласно этой схеме интерполяционные многочлены любого вида вычисляются последовательно по формулам
(2.8.1)
и так далее. Интерполяционный многочлен -й степени, принимающий в точках значения запишется следующим образом:
(2.8.2)
Действительно, из первой формулы (2.8.1) при сразу получаем
Остальные формулы проверяются аналогично. Кроме того, мы получили, что . Это действительно так по теореме о единственности интерполяционного многочлена -й степени. Таким образом, тождественно совпадают и являются по сути лишь разной формой записи единого интерполяционного многочлена -й степени.
Схема Эйткена применяется там, где не нужно общее выражение , а нужно лишь его значение при конкретных , и при этом значения функции даны в достаточно большом числе узлов. Вычисления по схеме Эйткена удобно вести с помощью таблицы, аналогичной таблице конечных или разделенных разностей:
-
Вычисления прекращают, если или если последовательные значения совпадут в пределах заданной точности.
Пример. Вычислить по схеме Эйткена в точке , если задана таблицей:
-
| 1.0
| 1.1
| 1.3
| 1.5
| 1.6
|
| 1.000
| 1.032
| 1.091
| 1.145
| 1.170
|
Составим таблицу и заполним по формулам (2.8.1) ее столбцы, начиная с четвертого:
Следующий столбец таблицы заполняется аналогично:
На этом вычисления можно прекратить, так как совпадают до третьего знака, следовательно, с точностью Итоговая таблица с результатами вычислений приведена ниже.
-
|
|
|
|
|
| 0
| 1.0
| 1.000
| -0.15
|
|
|
|
|
|
| 1.048
|
| 1
| 1.1
| 1.032
| -0.05
|
| 1.048
|
|
|
|
| 1.047
|
| 2
| 1.3
| 1.091
| 0.15
|
|
|
|
|
|
| 1.050
|
| 3
| 1.5
| 1.145
| 0.35
|
|
|
|
|
|
| 1.057
|
| 4
| 1.6
| 1.170
| 0.45
|
|
| |