导数差分近似公式总结

news2024/12/23 0:00:39
  • 导数差分近似公式总结

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    • 睿雯

一阶近似

向前差分

f_if_{i+1}f_{i+2}f_{i+3}f_{i+4}
hf'(x_i)-11
h^2f''(x_i)1-21
h^3f'''(x_i)-13-31
h^4f^{4}(x_i)1-46-41

向后差分

f_{i-4}f_{i-3}f_{i-2}f_{i-1}f_{i}
hf'(x_i)-11
h^2f''(x_i)1-21
h^3f'''(x_i)-13-31
h^4f^{4}(x_i)1-46-41

二阶近似

向前差分

f_if_{i+1}f_{i+2}f_{i+3}f_{i+4}f_{i+5}
2hf'(x_i)-341
h^2f''(x_i)2-54-1
2h^3f'''(x_i)-518-2414-3
h^4f^{4}(x_i)3-1426-2411-2

向后差分

f_{i-5}f_{i-4}f_{i-3}f_{i-2}f_{i-1}f_i
2hf'(x_i)1-43
h^2f''(x_i)-14-52
2h^3f'''(x_i)3-1424-185
h^4f^{4}(x_i)-211-2426-143

中心差分

f_{i-2}f_{i-1}f_if_{i+1}f_{i+2}
2hf'(x_i)-101
h^2f''(x_i)1-21
2h^3f'''(x_i)-120-21
h^4f^{4}(x_i)1-46-41

四阶近似

中心差分

f_{i-3}f_{i-2}f_{i-1}f_if_{i+1}f_{i+2}f_{i+3}
12hf'(x_i)1-808-1
12h^2f''(x_i)-116-3016-1
8h^3f'''(x_i)1-8130-138-1
6h^4f^{4}(x_i)112-39563912-1

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