线性插值法是指使用连接两个已知量的直线来确定在这两个已知量之间的一个未知量的值的方法。
线性插值相比其他插值方式,如抛物线插值,具有简单、方便的特点。线性插值的几何意义即为概述图中利用过A点和B点的直线来近似表示原函数。线性插值可以用来近似代替原函数,也可以用来计算得到查表过程中表中没有的数值。
几何意义:
线性插值的几何意义如右图所示,即为利用过点和的直线来近似原函数。
应用:
1)线性插值在一定允许误差下,可以近似代替原来函数。
2)在查询各种数值表时,可通过线性插值来得到表中没有的数值。
线性插值法线性插值是数学、计算机图形学等领域广泛使用的一种简单插值方法。
假设我们已知坐标(x0,y0)与(x1,y1),要得到[x0,x1]区间内某一位置x在直线上的值。根据图中所示,我们得到(y-y0)(x-x0)/(y1-y0)(x1-x0)
假设方程两边的值为α,那么这个值就是插值系数—从x0到x的距离与从x0到x1距离的比值。由于x值已知,所以可以从公式得到α的值
α=(x-x0)/(x1-x0)
同样,α=(y-y0)/(y1-y0)
这样,在代数上就可以表示成为:
y = (1- α)y0 + αy1
或者,
y = y0 + α(y1 - y0)
这样通过α就可以直接得到 y。实际上,即使x不在x0到x1之间并且α也不是介于0到1之间,这个公式也是成立的。在这种情况下,这种方法叫作线性外插—参见 外插值。
已知y求x的过程与以上过程相同,只是x与y要进行交换。
线性插值法计算公式:Y=Y1+(Y2-Y1)×(X-X1)/(X2-X1)。其中Y2>Y1,X2>X>X1。
线性插值是指插值函数为一次多项式的插值方式,其在插值节点上的插值误差为零。线性插值相比其他插值方式,如抛物线插值,具有简单、方便的特点。线性插值可以用来近似代替原函数,也可以用来计算得到查表过程中表中没有的数值。
相关信息:
若函数f(x)在自变数x一些离散值所对应的函数值为已知,则可以作一个适当的特定函数p(x),使得p(x)在这些离散值所取的函数值,就是f(x)的已知值。从而可以用p(x)来估计f(x)在这些离散值之间的自变数所对应的函数值,这种方法称为插值法。
如果只需要求出某一个x所对应的函数值,可以用“图解内插”。它利用实验数据提供要画的简单曲线的形状,然后调整它,使得尽量靠近这些点。
如果还要求出因变数p(x)的表达式,这就要用“表格内插”。通常把近似函数p(x)取为多项式(p(x)称为插值多项式),最简单的是取p(x)为一次式,即线性插值法。
在表格内插时,使用差分法或待定系数法(此时可以利用拉格朗日公式)。在数学、天文学中,插值法都有广泛的应用。
欢迎分享,转载请注明来源:民族网