Abstract
Consider the nonlinear equation in \(R\), \(f\left( x\right) =0\), where \(f:A\rightarrow B \), \((A,B\subseteq \mathbb{R})\) which is assumed bijective. The Lagrange inverse interpolation polynomial leads to an iterative method of the form \[x_{i+n+2}=L_{n}[ y_{i+1},y_{i+2},…,y_{i+n+1}:f_{|0}^{-1}],\ \quad x_{1},x_{2},…,x_{n+1}\in I.\] At each iterative step we need to compute the values \(\omega_{k}\left( x\right) \) and \(\omega_{k}^{\prime}\left( y_{i}\right) ,\ i=k,\ldots,k+n\), where \(\omega_{k}\left( y\right) =\Pi_{i=k}^{k_{n}}\left( y-y_{k}\right) \). We give an algorithm for computing \(\omega_{k+1}\left( 0\right) \) and \(\omega_{k+1}^{\prime}\left( y_{i}\right) \) using \(\omega_{k}\left(0\right) \) and \(\omega_{k}^{\prime}\left( y\right) \).
Authors
Ion Păvăloiu
(Tiberiu Popoviciu Institute of Numerical Analysis)
Title
Original title (in French)
Un algorythme de calcul dans la résolution des equations par interpolation
English translation of the title
An algorithm in the solving of equations by interpolation
Keywords
nonlinear equation in \(\mathbb{R}\); inverse interpolation; iterative method; Lagrange polynomial; inverse Lagrange interpolation polynomial
Cite this paper as:
I. Păvăloiu, Un algorythme de calcul dans la résolution des equations par interpolation, Seminar on functional analysis and numerical methods. Preprint no. 1 (1987), pp. 130-134 (in French).
About this paper
Journal
Seminar on functional analysis and numerical methods,
Preprint
Publisher Name
“Babes-Bolyai” University,
Faculty of Mathematics,
Research Seminars
DOI
Not available yet.
References
[1] I. Pavaloiu, Rezolvarea ecuatiilor prin interpolare, Editura Dacia, Cluj-Napoca, 1981.
Paper (preprint) in HTML form
"Babeş-Bolyai" University
Faculty of Mathematics and Physics
Research Seminars
Seminar on Functional Analysis and Numerical Methods
Preprint Nr.1, 1987, pp.130-134
Un Algorythme de Calcul dans la Résolution des Équations par Interpolation
Désignons par une fonction où est un intervalle de l’axe réel. Nous consiérons l’équation
(1) |
et nous supposons que cette équation admet une seule solution . Nous désignons par l’ensemble des velaurs de la fonction pour . Nous supposerons que la fonction admet une fonction inverse .
Nous désignons par pour , approximations différentes de la solution de l’équation (1) et nous écrivons .
Le polynome
(2) |
où
(3) |
vérifie les conditions
(4) |
Si alors et . En ce cas, en faisent an (2) nous obenons une approximation pour , c’est-à-dire
(5) |
En tenant compte de l’énégalité
(6) | ||||
et en écrivent nous obtenons
(7) |
Nous en déduisons qu’abstraction faite du facteur
sera une approximation pour , d’autant meilleure que les nombres sont plus proches de .
De’signons à présent par approximations de la solution alors les nombres
(8) |
peuvent eux aussi considèrés comme des approximations pour .
Nous supposerons à présent que pour tous les
Nous avons alors
(9) |
Si la differences divisee du premier ordre de la fonction est bornee, c’est-à-dire pour tous les alors nous obtenons de (9)
(10) |
Nous écrirons et
Il résulte alors de (10)
(11) |
Nous consiérons à présent l’équation aux différences
(12) |
et nous supposons gu’il existe un nombre tel que pour .
Nous associons à l’équation (12) l’équation
(13) |
En ce cas, la solution de l’équation (12) peut s’exprimer comme suit:
(14) |
où sont les racines de l’équation (13) et se déterminent par les conditions initiales
On constate facilement que l’équation (13) admet une seule racine réelle .
Si nous admettons que
(15) |
alors nous déduisons facilement de (11) que les inégalités (15) ont lieu pour tout , ce qui signifie que
(16) |
c’est-à-dire que la suite converge vers la solution de l’équation (1).
Nous présenterons par la suite un algorythme de calcul des valeurs des polynomes et où
(17) |
Les polynomes (17) sont utilisés à la construction de la suite de polynomes d’interpolation inverse de Lagrange, qui conduisent à la suite d’approximations , dont les éléments sont donnés par l’égalité (8).
Il résulte de (17)
d’où nous déduisons la relation
(18) |
qui nous offre une formule des récurrence pour le calcul des valeurs des polynomes pour .
Pour nous avons
Nous en déduisons les formules de récurrence suivantes:
(19) |
Les relations de récurrence (18) et (19) nous offrent la posibilité d’obtenir la suite de polynomes d’interpolation inverse de Lagrange, an utilisent à un pas quelconque d’itération certaine éléments qui ont déjà calculés au cours du pas précédent.
Bibliographie
- [1] I. Păvăloiu, ††margin: clickable Rezolvarea ecuaţiilor prin interpolare, Editura Dacia, Cluj-Napoca, 1981.
Institutul de Matematică
Oficiul Poştal 1, C.P. 68
3400 Cluj-Napoca, Romania
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