InterpolatingPolynomial

InterpolatingPolynomial[{f1,f2,},x]

构建一个关于 x 的插值多项式,在连续的 x 的整数值 1、2、 上再生成函数值 f_(i).

InterpolatingPolynomial[{{x1,f1},{x2,f2},},x]

对于函数值 f_(i),对应于 x 的值 x_(i) 构建一个插值多项式.

InterpolatingPolynomial[{{{x1,y1,},f1},{{x2,y2,},f2},},{x,y,}]

构建一个使用变量 xy 的多维插值多项式.

InterpolatingPolynomial[{{{x1,},f1,df1,},},{x,}]

构建一个插值多项式,再现函数值和导数.

更多信息和选项

  • 函数值 f_(i) 和抽样点 x_(i) 等等可以是任意实数或复数,在 1 维情况下可以为任意符号表达式.
  • 对于一个长度为 的一维数据列表,InterpolatingPolynomial 会给出度数为 的多项式.
  • 对于任何给出的指定数据集,都有无限多可能的插值多项式;InterpolatingPolynomial 总是尽可能地找到具有最低总次数的那个.
  • InterpolatingPolynomial 以霍纳 (Horner) 形式给出插值多项式,适用于数值计算.
  • 数据中的不同元素可以指定不同数目的导数.
  • 对于多维数据,n 阶导可以作为张量的形式给出,它带有对应 D[f,{{x,y,},n}] 的结构. »
  • InterpolatingPolynomial 允许任何函数值和导数以 Automatic 给出,在这种情况下它尽可能从导数或其它的函数值中填充必要的信息. »
  • 选项设置 Modulus->n 指定插值多项式应该以 n 为模. »

范例

打开所有单元关闭所有单元

基本范例  (2)

为完全平方数构建一个插值多项式:

检查结果:

构建经过三个点的插值多项式:

在单个点处检查结果:

范围  (3)

构建多项式使得值为 8 时导数为 0:

依赖于 2 个变量的插值:

推广和延伸  (3)

使多项式在 处导数为 0 而不指定值:

指定在二维空间中的一些偏导数:

3 个变量的值和梯度的插值:

选项  (1)

Modulus  (1)

在算术模 47 下求给定点的插值多项式:

多项式在模 47 下具有指定的值:

应用  (5)

用根 abc 构建一个多项式:

个点的牛顿柯特斯积分公式:

为了逼近一阶导数的 次中心有限差分公式:

插值以找到矩阵的特性多项式:

构建张量积的插值:

为每一个固定的 值创建插值多项式:

方向显示插值曲线:

方向上的曲线之间插值:

显示插值曲面和数据点:

属性和关系  (3)

插值多项式总是经过所有的数据点:

ListInterpolation 创建张量积插值:

创建数值 InterpolatingFunction 对象:

通过分别在每个维度插值创建符号多项式:

验证结果适合随机的数据点:

选择要被插值的点:

LinearSolve 使用 VandermondeMatrix 获取插值多项式的系数:

可能存在的问题  (3)

朗格(Runge)函数:

在从 的区间上按均匀间隔取样:

这些点的插值多项式会有大的震荡:

Interpolation 使用低次分段多项式不会出现这个问题:

当指定了导数却没有指定函数值时,则有可能找不到插值:

没有二次多项式满足插值条件:

横坐标位于二维空间一条直线上的点:

在多维空间中,对点的排列有可能找不到插值:

这个多项式对以上数据进行插值,但是总度数为 2:

Wolfram Research (1991),InterpolatingPolynomial,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/InterpolatingPolynomial.html (更新于 2007 年).

文本

Wolfram Research (1991),InterpolatingPolynomial,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/InterpolatingPolynomial.html (更新于 2007 年).

CMS

Wolfram 语言. 1991. "InterpolatingPolynomial." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. 最新版本 2007. https://reference.wolfram.com/language/ref/InterpolatingPolynomial.html.

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Wolfram 语言. (1991). InterpolatingPolynomial. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/InterpolatingPolynomial.html 年

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