百度的定义:
插值法又称“内插法”,是利用函数在某区间中已知的若干点的函数值,作出适当的特定函数,在区间的其他点上用这特定函数的值作为函数
的近似值,这种方法称为插值法。如果这特定函数是多项式,就称它为多项式插值。
简单地说,就是原函数比较复杂,根据特定区间的某几个点,我们找到一个简单易求得的函数(这里是多项式),就可以用简单函数的结果近似的替代原来的函数值。这样的替代当然会存在误差
,后面会有一部分专门讨论误差的部分。
【定义】设
在区间
上有定义,且已知该函数在区间上
个互异点
的函数值为
,若存在一个次数不超过
次的多项式
满足条件
则称
是
的
次插值多项式。其中区间
是插值区间,给定的
个互异点
是插值点。
求函数的近似表达式
所用的方法就是插值法。
【定理】唯一性
满足个插值条件的
次插值多项式存在且唯一。
证:对给定的插值区间,以及区间上
个互异点
的函数值为
,设插值多项式为
由插值条件
可以得到关于系数的
元线性方程组:
此方程的系数矩阵为
此为范德蒙德矩阵,由于
各不相同,故有
因此线性方程组的解存在且唯一,故
唯一性
得证。