簡(jiǎn)單理解拉格朗日插值法
拉格朗日插值法的想法非常簡(jiǎn)單,比如

圖1中的每個(gè)點(diǎn)我們都知道它們的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)(x0,y0),(x1,y1),(x2,y2),等等?,F(xiàn)在的問(wèn)題是,如何用一條曲線全部把它們連接在一起呢?

圖2表示把這些點(diǎn)連起來(lái)的效果。但P(x)的表達(dá)式是要我們求出來(lái)的,為此,考慮用多項(xiàng)式對(duì)P(x)進(jìn)行近似:

那么,當(dāng)只需要把兩個(gè)點(diǎn)連起來(lái)的時(shí)候,很容易得出這條直線方程:

當(dāng)需要把三個(gè)點(diǎn)連起來(lái)的時(shí)候,那就要把(x0,y0),(x1,y1),(x2,y2)這三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)代入如下方程組:

得到:

對(duì)比圖3和圖5中L(x)的結(jié)構(gòu),會(huì)發(fā)現(xiàn)它們之間可能存在某種規(guī)律,如果繼續(xù)把4個(gè)點(diǎn),5個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)代入圖3的方程組,可以得出L(x)的表達(dá)式為:

這個(gè)表達(dá)式的特點(diǎn)是:分子里面沒(méi)有xi,而分母里面每一個(gè)乘積項(xiàng)都有xi。
進(jìn)一步分析,P(x)可以寫成如下形式:

圖7的特點(diǎn)是,當(dāng)x=xi 的時(shí)候,P(x)=yi,也就是保證每一個(gè)離散的點(diǎn)都在曲線P(x)上面,而要保證這一點(diǎn),只要當(dāng)x=xi 的時(shí)候,Li(x)=1,其它的L(x)等于0就行了,即:

圖6的多項(xiàng)式正好符合這個(gè)要求。
特別要注意的是,當(dāng)xj=x0和xj=x1的情況,這個(gè)時(shí)候分子分母都只有一個(gè)乘積項(xiàng),也就是圖3的情形。