Совет 1: Как по точкам найти функцию

Во многих случаях данные статистики или измерений какого-либо процесса бывают представлены в виде набора дискретных значений. Но для того, чтобы на их основе построить непрерывный график, нужно по этим точкам найти функцию. Сделать это можно путем интерполяции. Для этого хорошо подходит полином Лагранжа.
Вам понадобится
  • - бумага;
  • - карандаш.
Инструкция
1
Определите степень полинома, который будет использован для интерполирования. Он имеет вид: Кn*Х^n + К(n-1)*Х^(n-1) +... + К0*Х^0. Число n здесь на 1 меньше количества известных точек с различными Х, через которые должна проходить результирующая функция. Поэтому просто пересчитайте точки и отнимите от полученного значения единицу.
2
Определите общей вид искомой функции. Поскольку Х^0 = 1, то она примет вид: f(Хn) = Кn*Х^n + К(n-1)*Х^ (n-1) +... + К1*Х + К0, где n - найденное на первом шаге значение степени полинома.
3
Начните составление системы линейных алгебраических уравнений с целью нахождения коэффициентов интерполирующего полинома. Исходный набор точек задает ряд соответствий значений координат Хn искомой функции по оси абсцисс и оси ординат f(Хn). Поэтому поочередная подстановка величин Хn в полином, значение которого будет равно f(Хn), позволяет получить нужные уравнения:
Кn*Хn^n + К(n-1)*Хn^ (n-1) +... + К1*Хn + К0 = f(Хn)
Кn*Х(n-1)^n + К(n-1)*Х(n-1)^ (n-1) +... + К1*Х(n-1) + К0 = f(Х(n-1))
...
Кn*Х1n + К(n-1)*Х1^ (n-1) + ... + К1*Х1 + К0 = f(Х1).
4
Представьте систему линейных алгебраических уравнений в удобном для решения виде. Вычислите значения Хn^n... Х1^2 и Х1...Хn, а затем подставьте их в уравнения. При этом значения (также известные) перенесите в левую часть уравнений. Получится система вида:
Сnn*Кn + Сn(n-1)*К(n-1) +... + Сn1*К1 + К0 - Сn = 0
С(n-1)n*Кn + С(n-q)(n-1)*К(n-1) +... + С(n-1)1*К1 + К0 - С(n-1) = 0
...
С1n*Кn + С1(n-1)*К(n-1) +... + С11*К1 + К0 - С1 = 0
Здесь Сnn = Хn^n, а Сn = f(Хn).
5
Решите систему линейных алгебраических уравнений. Используйте любой известный способ. Например, метод Гаусса или Крамера. В результате решения будут получены значения коэффициентов полинома Кn...К0.
6
Найдите функцию по точкам. Подставьте коэффициенты Кn...К0, найденные в предыдущем шаге, в полином Кn*Х^n + К(n-1)*Х^ (n-1) +... + К0*Х^0. Данное выражение и будет являться уравнением функции. Т.е. искомая f(Х) = Кn*Х^n + К(n-1)*Х^ (n-1) +... + К0*Х^0.

Совет 2: Как найти линейную функцию

Если вы не можете найти линейную функцию, а точнее распознать ее среди многих, то не переживайте. Трудного в этом ничего нет. Всего лишь пару простых правил, и вы будете всегда отличать функции друг от друга.
Инструкция
1
Линейная функция является самой просто из основных школьных функций. Если вы только начали изучать их, то, несомненно, у вас могут возникнуть некоторые трудности по распознаванию. Учителя зачастую считают, что дети легко и быстро усваивают материал. Но бывает, что пропустишь всего лишь одно занятие, а уже материал стал более сложны и непонятным, и самому его не разобрать. Поэтому первым делом вам нужно начать с определения, в котором говорится, что линейной функцией называется функция вида f(x)=ax+b. То есть вам необходимо запомнить общий вид, с помощью которого вы сможете находить подобные и определять, что данные функции линейные.
2
Если общий вид не помогает, и вы все равно никак не разыщите линейную функцию, то вам поможет график. По точкам постройте чертеж (можно даже схематический). Запомните одну важную вещь: у линейной функции график всегда прямая. Поэтому, сделав рисунок, вы сразу же увидите, линейная она у вас либо нет.
3
В случае, если график не удается построить, есть еще один способ распознавания, который является одним из наиболее простых. Запомните раз и навсегда, что линейная функция имеет степень не выше второй, то есть квадратичная функция никак не может быть линейной, также как и кубическая, и функция четвертой, пятой степеней и так далее. Даже если функция равна числу и в левой части не содержит х, то все равно она будет линейной.
Обратите внимание
У линейной функции абсолютно всегда, без исключений степень только первая, либо нулевая.
Полезный совет
Вначале попробуйте привести функцию к общему виду и посмотреть, подходи ли она. Если нет, то постройте график, линейная функция на рисунке - прямая. Для построения используйте две-три точки.

Совет 3: Как найти функцию графика

Еще в школьные годы подробно изучаются функции и строятся их графики. Но, к сожалению, читать график функции и находить ее тип по представленному чертежу практически не учат. В действительности это довольно просто, если помнить основные виды функций.
Инструкция
1
Если представленным графиком является прямая линия, которая проходит через начало координат и образует с осью ОX угол α (который является углом наклона прямой к положительной полуоси), то функция, описывающая такую прямую, будет представлена как y = kx. При этом коэффициент пропорциональности k равен тангенсу угла α.
2
Если заданная прямая проходит через вторую и четвертую координатные четверти, то k равен 0, и функция возрастает. Пусть представленный график является прямой линией, располагающейся любым образом относительно осей координат. Тогда функцией такого графика будет линейная, которая представлена видом y = kx + b, где переменные y и х стоят в первой степени, а b и k могут принимать как отрицательные, так и положительные значения или нулевое значение.
3
Если прямая параллельна прямой с графиком y = kx и отсекает на оси ординат b единиц, тогда уравнение имеет вид x = const, если график параллелен оси абсцисс, то k = 0.
4
Кривая линия, которая состоит из двух ветвей, симметричных относительно начала координат и располагающихся в разных четвертях, называется гиперболой. Такой график показывает обратную зависимость переменной y от переменной x и описывается уравнением вида y = k/x, где k не должен быть равен нулю, так как является коэффициентом обратной пропорциональности. При этом, если значение k больше нуля, функция убывает; если же k меньше нуля – возрастает.
5
Если предложенным графиком является парабола, проходящая через начало координат, ее функция при выполнении условия, что b = с = 0, будет иметь вид y = ax2. Это самый простой случай квадратичной функции. График функции вида y = ax2 + bx + с будет иметь такой же вид, что и простейший случай, однако вершина параболы (точка, где график пересекается с осью ординат) будет находиться не в начале координат. В квадратичной функции, представленной видом y = ax2 + bx + с, значения величин a, b и c – постоянные, при этом a не равно нулю.
6
Параболой также может являться график степенной функции, выраженной уравнением вида y = xⁿ, только если n является любым четным числом. Если же значение n - нечетное число, такой график степенной функции будет представлен кубической параболой. В случае, если переменная n является любым отрицательным числом, уравнение функции приобретает вид гиперболы.
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше