§ 11.8. Разделенные разности
1. Таблица разделенных разностей.
Пусть функция
задана на таблице
значений аргумента с произвольным (не обязательно постоянным) шагом, причем точки таблицы занумерованы в произвольном (не обязательно возрастающем) порядке. Величины
принято называть разделенными разностями первою порядка функции
Разделенные разности второю порядка определяются формулой
Аналогично определяются разделенные разности третьего и более высоких порядков. Общее определение разделенной разности порядка
таково:
Таблицу разделенных разностей обычно располагают следующим образом:
Таблица 11.6 (см. скан)
2. Свойства разделенных разностей.
Разделенные разности обладают рядом замечательных свойств. Перечислим без доказательства некоторые из них.
1°. Разделенная разность
является симметричной функцией своих аргументов
ее значение не меняется при любой их перестановке).
2°. Пусть функция
имеет на отрезке
содержащем точки
производную порядка k. Тогда справедливо равенство
где
некоторая точка, расположенная на интервале
3°. В случае, когда таблица значений аргумента имеет постоянный шаг
разделенная и конечная разности связаны равенством
Пример 11.7. Приведем таблицу (табл. 11.7) разделенных разностей для функции, заданной табл. 11.1. Вычисления произведены на
-разрядной десятичной ЭВМ.
Таблица 11.7 (см. скан)
Перенумеруем теперь узлы, положив
Тогда таблица разделенных разностей примет следующий вид:
Таблица 11.8 (см. скан)
В табл. 11.8 подчеркнуты разделенные разности, которые совпадают (как и должно быть в силу свойства 1°) с точностью до вычислительной погрешности с соответствующими разделенными разностями из табл. 11.7 (они также подчеркнуты).