通过理论分析和实际的数值实验,使得学生认识到Runge现象产生的真正原因,以及高次多项式插值的完整缺点。同时,通过理论分析,提出提高插值精度以及处理大量数据方案,给出数值实验,顺利过渡到下一节的内容。
(1)借助于插值误差余项公式,进行基本的理论分析;
(2)进行丰富且合理的数值实验,在教学过程中,我们给出了大量的数值实验,数值实验是层层递进的,①我们先给出均匀节点情况下的插值,引出所谓的Runge现象,给出大量的高阶导数值,分析Runge现象可能产生的原因,②给出随机节点的数值实验,通过大量的实验,使同学们认识到Runge现象的产生受到插值节点组的影响,③进行Chebyshev点上的多项式插值,进而说明节点组对Runge现象产生与否有着关键作用,④给出高次插值震荡性的数值实验,完整表述高次多项式插值的缺点,⑤提出避免高次多项式插值缺点的解决方案,通过数值实验展示分段线性插值和样条函数插值的计算效果,使得同学们对分段插值有一个直观的认识,并顺利的过度到下一节的学习。
(3)整个教学过程,讲究逻辑的完整性,并启发同学们进行思考,学会完整的考虑一个数值计算问题。
(4) 整个数值实验借助数学软件Mathematica完成,可以引导学生一起编制该程序,提高大家的编程能力和实际计算能力,作为课堂教学的有益补充。
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