1. Zadatak je da odredimo Njutnov interpolacioni polinom za funkciju zadatu tabelarno tačkama (1,1), (2,5), (3,17) i (5,89).
2. Njutnov interpolacioni polinom koristi formulu:
$$P_n(x) = f[x_0] + f[x_0,x_1](x-x_0) + f[x_0,x_1,x_2](x-x_0)(x-x_1) + \dots + f[x_0,\dots,x_n](x-x_0)(x-x_1)\cdots(x-x_{n-1})$$
3. Prvo izračunavamo diferencijske količnike (razlike):
$f[x_0] = f(1) = 1$
$f[x_0,x_1] = \frac{f(2)-f(1)}{2-1} = \frac{5-1}{1} = 4$
$f[x_1,x_2] = \frac{f(3)-f(2)}{3-2} = \frac{17-5}{1} = 12$
$f[x_2,x_3] = \frac{f(5)-f(3)}{5-3} = \frac{89-17}{2} = 36$
4. Sledeće, računamo drugu diferencijsku razliku:
$f[x_0,x_1,x_2] = \frac{f[x_1,x_2] - f[x_0,x_1]}{3-1} = \frac{12-4}{2} = 4$
$f[x_1,x_2,x_3] = \frac{f[x_2,x_3] - f[x_1,x_2]}{5-2} = \frac{36-12}{3} = 8$
5. Treća diferencijska razlika:
$f[x_0,x_1,x_2,x_3] = \frac{f[x_1,x_2,x_3] - f[x_0,x_1,x_2]}{5-1} = \frac{8-4}{4} = 1$
6. Sada sastavljamo interpolacioni polinom:
$$P_3(x) = 1 + 4(x-1) + 4(x-1)(x-2) + 1(x-1)(x-2)(x-3)$$
7. Polinom možemo i proširiti za proveru:
Prvo, $4(x-1)(x-2) = 4(x^2 - 3x + 2) = 4x^2 - 12x + 8$
Zatim, $(x-1)(x-2)(x-3) = (x-1)(x^2 - 5x + 6) = x^3 - 6x^2 + 11x - 6$
Dakle,
$$P_3(x) = 1 + 4(x-1) + 4x^2 - 12x + 8 + x^3 - 6x^2 + 11x - 6$$
Saberemo slične članove:
Konstante: $1 - 4 + 8 - 6 = -1$
$x$-članovi: $4x - 12x + 11x = 3x$
$x^2$-članovi: $4x^2 - 6x^2 = -2x^2$
$x^3$-član: $x^3$
Dakle,
$$P_3(x) = x^3 - 2x^2 + 3x - 1$$
8. Ovo je Njutnov interpolacioni polinom koji prolazi kroz zadate tačke.
Njutnov Polynom C1C78B
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.