求解数值微分的两种新方法

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数值微分就是用离散方法近似地求出函数在某点的导数值,关于数值微分已有许多求解方法,但这些方法都有各自的局限性,并且关于高阶导数近似逼近的方法研究相对较少。本文在分析和概括数值微分基本思想和基本方法的基础上,提出了两种求解高阶数值微分的新方法,并给出了高阶导数近似逼近的误差估计。 方法一是利用Tikhonov正则化方法,通过构造一个五次样条函数研究了不等距分布下的高阶数值微分问题。由于在讨论中的采样取值是随机的,使得该方法具有较大的实用性。方法二是在等距分布的条件下,基于三次样条插值函数的三弯距算法,通过利用节点处弯距的加权和近似计算区间中点处的二阶导数。该方法的优点在于简单,易懂,并且具有比用三次样条插值函数求二阶数值微分更高阶的计算精度。
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