数值分析复习(二)拉格朗日插值法、插值余项与误差估计

拉格朗日插值法

数值分析复习(一)线性插值、抛物线插值中我们讨论过线性插值与二次插值,其实都是接下来要讲的拉格朗日插值的特殊情况,接下来我们一一分析:

定义插值基函数:

n次多项式数值分析复习(二)拉格朗日插值法、插值余项与误差估计在n+1个节点数值分析复习(二)拉格朗日插值法、插值余项与误差估计上满足条件:

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就称这n+1个n次多项式数值分析复习(二)拉格朗日插值法、插值余项与误差估计为节点数值分析复习(二)拉格朗日插值法、插值余项与误差估计上的n次插值基函数。

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引入记号:

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拉格朗日插值多项式可变换为:

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当n=1时,数值分析复习(二)拉格朗日插值法、插值余项与误差估计,为线性插值

当n=2时,数值分析复习(二)拉格朗日插值法、插值余项与误差估计,展开后可得抛物线插值

 

注:n次插值多项式数值分析复习(二)拉格朗日插值法、插值余项与误差估计通常是次数为n的多项式,特殊情况下次数可能小于n,如当二次插值多项式插值的三点共线时数值分析复习(二)拉格朗日插值法、插值余项与误差估计将退化为一次多项式

插值余项与误差估计

数值分析复习(二)拉格朗日插值法、插值余项与误差估计为插值多项式的截断误差,也称余项

有如下定理:
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通过余项表达式我们可以知道,若插值函数数值分析复习(二)拉格朗日插值法、插值余项与误差估计数值分析复习(二)拉格朗日插值法、插值余项与误差估计代表次数小于等于n的多项式集合),由于数值分析复习(二)拉格朗日插值法、插值余项与误差估计,故数值分析复习(二)拉格朗日插值法、插值余项与误差估计,即它的插值多项式为其本身。