拉格朗日插值定理的計算原理和使用方法

任給定F中2n+2個數x1,x2,…,xn+1,y1,y2,…,yn+1,其中x1,x2,…xn+1互不相同,則存在唯一的次數不超過n的多項式pn(x),滿足pn(xi)=y1(i=1,2,…,n+1),這裏:

叫做拉格朗日插值公式。公式的幾何解釋是:存在唯一的次數不超過n的拋物線

 

多項式插值定理)令(x1,y1),...,(xn,yn)(x1,y1),...,(xn,yn)是平面中的nn個點,各xixi互不相同。則有且僅有一個n−1次或者更低的多項式P滿足P(xi)=yi,i=1,2,...,n.

有了以上定理,我們可以放心地使用多項式進行插值,同時,通過上述定理,我們可以用歸納法來構造此多項式,但是,這樣的方法難免複雜麻煩。於是,天才的法國數學家拉格朗日(Lagrange)創造性地發明了一種實用的插值多項式方法來解決這個問題,那麼,他的方法是怎麼樣的? 
一般來說,如果我們有n個點(x1,y1),...,(xn,yn)(x1,y1),...,(xn,yn),各xi互不相同。對於1到n之間的每個k,定義n−1次多項式 


Lk(x)具有有趣的性質:.然後定義一個n−1次多項式 

這樣的多項式Pn−1(x)滿足Pn−1(xi)=yi,i=1,2,...,n.Pn−1(xi)=yi,i=1,2,...,n.這就是著名的拉格朗日插值多項式! 

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