拉格朗日插值
拉格朗日插值是一种将N-1次多项式通过N个点的方法。在下面的小程序中,您可以通过单击小程序左下角显示的数字来修改每个点(通过将其拖动到所需位置)和点数。
请注意,仅拖动一个点如何影响整个图形。将其与三次样条曲线.
拉格朗日多项式是在所有给定点等于零的插值多项式,只保留一个。比如,给定点x1,x个2, ..., x个N个,拉格朗日多项式#k是乘积
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P(P)k个(x) | =(x-x1)/(x)k个-x个1)·(x-x2)/(x)k个-x个2)· ... ·(x-xk-1号机组)/(x)k个-x个k-1号机组)·(x-xk+1(千分之一))/(x)k个-xk+1(千分之一))·...·(x-xN个)/(x)k个-x个N个),
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这样Pk个(x)k个)=1和Pk个(x)j)=0,因为j不同于k。有一种更简单的方法来编写拉格朗日多项式。让
其中乘积取所有可能的指数i(1≤i≤N)。还定义
其中“质数”表示省略了其中一个因素,即(x-xk个). 使用P’k个拉格朗日多项式以一种非常紧凑的形式出现:
| P(P)k个(x)=P’k个(x)/P’k个(x)k个). |
根据拉格朗日多项式,通过点的多项式插值(x)1,年1), (x)2,年2),...,(x)N个,年N个)可以简单地定义为
(1) | P(x)=y1P(P)1(x) +年2P(P)2(x) +…+年N个P(P)N个(x) ●●●●。 |
您可以通过单击“Show多项式#”右侧的数字来观察拉格朗日多项式。如果数字为0,则起始函数为抛物线。
(表格(1)插值多项式的方法虽然正确,但在数值计算的几个方面非常不便。通常,另一个利用牛顿的分歧而是实现了。这是上面小程序的路径。)