Многочлен Лагранжа
Будем искать многочлен в виде линейной комбинации множеств степени : .
При этом потребуем, чтобы каждый многочлен во всех узлах интерполяции, за исключением одного , где он равен 1. Легко проверить, что этим условиям отвечает многочлен вида
.
Действительно, . При числитель выражения равен 0. По аналогии получим:
,
.
Подставив эти формулы в исходный многочлен, получим:
.
Эта формула называется интерполяционным многочленом Лагранжа.
Пример. Построить интерполяционный многочлен Лагранжа , совпадающий с функцией в точках
.
Решение. Составим таблицу
х | -2 | -4/3 | 0 | 4/3 | 2 |
у | 0 | 1 | 2 | 1 | 0 |
Подставляя эти значения в формулу Лагранжа, получим:
Если функция непрерывно дифференцируема до -го порядка включительно, то остаточный член интерполяционного многочлена в форме Лагранжа имеет вид
,
где – внутренняя точка минимального отрезка, содержащего узлы интерполирования и точку .