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厄米特插值方法的思路

2022-04-05 20:49 作者:我爱计算机科学  | 我要投稿

Hermite插值产生的原因:

图1


图2

上述插值方法由于是采用直线方法插值,而分段低次插值无法保证插值函数在节点处的光滑性,希望得到光滑的插值函数,这就是厄米特插值问题产生的原因。

图3

上图的已知条件有2(n+1)个。

图4

图4中H(x)的来历我们可以参考拉格朗日插值表达式:

也就相当于把y0,y1及它们的导数都插入到了 H(x)中。



上图中,我们主要到,每一行、每一列都只有一项等于1,这就保证了y0,y1及它们的导数都插入到了 H(x)中。比如,当x=x0,并对H(x)等式两边求导以后,得到:

两点三次插值:

图5

参考图1中的Li(x),这里

的设定是因为假设它是一个三次多项式:ax^3+bx^2+cx^+d。

再根据图5:






最后举例如下:

由此看到Hermite插值产生的基本思路:

1:为了解决两点之间用直线连接进行插值导致的曲线不光滑的现象。

2:将需要插值的点及其导数都考虑进去。

3:一般情况只要考虑三次插值。


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