插值法公式

插值法公式

以下是我的个人观点：首先你得分清楚插值和拟合这两个的区别，拟合是指你做一条曲线或直线，使得你的数据点跟这条线的“误差”最小。注意，这个要求并不要求所有的数据点在我们的拟合曲线上。插值是指你做一条曲线或直线完全经过这些点，就是说数据点一定都要在插值曲线上。插值也有好多种：比如拉格朗日插值，分段插值，样条插值（样条插值要求你还要知道这些数据点的一阶导数）我们知道两点确定一条直线（一次多项式），三点确定一条抛物线（二次多项式），试想一下有10个点是不是可以确定一个9次多项式（9次多项式里面还有一个常数项，就是10个未知数，我们有10个数据点，刚好可以求解）（**）拉格朗日插值就是上面的这种插值。但是它就是把这些多项式系数重新表示了一下（就是不用去求上面所说的10个系数）。你求出这些系数后，只要将你想要的x的值往里一代，马上就得到你想要的函数值。但这种插值在头尾附近会出现一些不好的振荡现象（龙格现象）（**）分段插值，还是按照上面的原则，比如说，我两个点两个点地确定一条直线（比如1，2点连起来，2，3点连起来），最后所有直线的集合（这时应当是一系列的折线）这个分段函数也是经过所有的数据点。当然你也可以三个点三个点地确定一条抛物线。用这一方面时，你要先确定你想要的x值在哪一个区间里，然后用这一区间的表达式来计算出函数值就可以了。本方法不会出现龙格现象（***）样条插值，上面提到分段插值是一系列折线，折线使得不光滑，样条就是用其导数值，使得它们变光滑。下面说计算方法吧！至于表达式，你如果理解了上面，你去找本“计算方法”或“数值计算”的书，上面都有表达式。应当不难。另外你还可以借助于MATLAB这样的软件来计算。比如你的原始数据是X,Y，你想要求y(x=5)的值X=[2,6,10,14,18,22,26,30,34,38,41,42,45,49,53,57,61,65,69,73,77,81]; %自变量的值Y=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22]; %自变量相应的函数值X0=5; %你想要的点的值N=22; %这个是点的个数Doc=2; %分段插值中你想用几个点插值你可以用下面的语句得到y(x=5); Y1=lagrange(X,Y,X0) %拉格朗日插值Y2=interp1(X,Y,X0,'linear') %分段两点线性插值Y2=interp1(X,Y,X0,'spline') %分段两点线性插值可能说的不好，你如果想系统地学点，可能得看一下相关的书。