拉格朗日插值公式推导

如题所述

拉格朗日插值公式推导:通过平面上的给出的n+1个点M1(x1,y1),M2(x2,y2),…,Mn+1(xn+1,yn+1)。

拉格朗日插值公式(外文名Lagrange interpolation formula)指的是在节点上给出节点基函数,然后做基函数的线性组合,组合系数为节点函数值的一种插值多项式。线性插值也叫两点插值。

已知函数y=f(x)在给定互异点x0,x1上的值为y0=f(x0),y1=f(x1)线性插值就是构造一个一次多项式:P1(x)=ax+b,使它满足条件:P1(x0)=y0, P1(x1)=y1,其几何解释就是一条直线,通过已知点A(x0, y0),B(x1, y1)。

线性插值计算方便、应用很广,但由于它是用直线去代替曲线,因而一般要求[x0,x1]比较小,且f(x)在[x0,x1]上变化比较平稳,否则线性插值的误差可能很大。为了克服这一缺点,有时用简单的曲线去近似地代替复杂的曲线。

最简单的曲线是二次曲线,用二次曲线去逼近复杂曲线的情形。特别地,如对于自变数的两个值,给出了线性函数的(n=1)对应值,这线性函数就被确定。从几何方面说,直线由其两点确定。

拉格朗日插值和牛顿插值的异同:

一、含义不同:两者都是通过给定n+1个互异的插值节点,求一条n次代数曲线近似地表示待插值的函曲线,这就叫做代数插值;Lagrange插值代数和Newton法插值都属于代数插值的范畴。Lagrange插值和Newton法插值的结果和余项都是一致的,因为都是利用n次多项式插值,所以一致。

二、计算不同:Lagrange插值法是通过构造n+1个n次基本多项式,线性组合而得到的。而Newton法插值是通过求各阶差商,递推得到的一个f(x)=f(x0)+(x-x0)f[x0,x1]+(x-x0)(x-x1)f[x0,x1,x2]+(x-x0)(x-x(n-1))f[x0,x1,xn]这样的公式,代进去就可以得到。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考