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線性插值

鎖定
線性插值是指插值函數為一次多項式的插值方式,其在插值節點上的插值誤差為零。線性插值相比其他插值方式,如拋物線插值,具有簡單、方便的特點。線性插值的幾何意義即為概述圖中利用過A點和B點的直線來近似表示原函數。線性插值可以用來近似代替原函數,也可以用來計算得到查表過程中表中沒有的數值。
中文名
線性插值
外文名
Linear Interpolation
定    義
插值函數為一次多項式的插值方式
特    點
簡單、方便
幾何意義
用過兩插值節點的直線近似原函數
應    用
近似代替原函數、插值得到數值

線性插值基礎知識

已知函數
在區間
個互異點
上的函數值
,若存在一簡單函數
,使
並要求誤差
的絕對值
在整個區間
上比較小。這樣的問題稱為插值問題。
其中
:插值節點
:被插值函數
:插值函數
:插值區間
如果在插值區間內部用
代替
則稱為內插;在插值區間以外,用
代替
則稱為外插 [1] 

線性插值簡介

線性插值是一種較為簡單的插值方法,其插值函數為一次多項式。線性插值,在各插值節點上插值的誤差為0 [2] 
如概述圖中所示,設函數
在兩點
上的值分別為
,求多項式
使滿足
由解析幾何可知
處的一階均差,記以
。於是,得
如果按照
整理,則
以上插值多項式為一次多項式,這種插值稱為線性插值。 [1] 

線性插值幾何意義

圖1 圖1
線性插值的幾何意義如圖1所示,即為利用過點
的直線
來近似原函數

線性插值應用

1)線性插值在一定允許誤差下,可以近似代替原來函數;
2)在查詢各種數值表時,可通過線性插值來得到表中沒有的數值。
參考資料
  • 1.    蔡鎖章,楊明,雷英傑.數值計算方法(第2版):國防工業出版社 ,2016
  • 2.    馬東昇,董寧.數值計算方法:機械工業出版社,2015