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分段线性插值

 

设在区间 上给定 函数表

。。。


。。。

   求插值函数 ,使它具有下列性质

( 1 )

( 2 ) 在每个小区间 上为线性函数。                     ( 2.20 )

由线性插值多项式得

       ( 2.21 )

将满足条件( 2.20 )的函数( 2.21 )称为 分段线性插值函数

   下面讨论分段线性插值函数的误差估计。

定理 2.3在区间 上存在二阶导数,设 为满足条件( 2.20 )的分段线性插值函数,则对任意 ,总有

      ( 2.22 )

其中

证明 对任意 ,必有 ,使得 ,由 线性插值余项公式得

又因为

所以

例8 已知函数表

0

1

2

1

2

4

试求分段线性插值多项式。

由分段线性插值公式( 2.21 )得

区间上

区间上

所以分段线性插值多项式

例9 已知函数

的函数表

-1.00

-0.80

-0.60

-0.40

-0.20

0.00

0.03846

0.05882

0.10000

0.20000

0.50000

1.0000

试用分段线性插值求 在每个小区间中点的近似值。

由分段线性插值公式( 2.21 )得

具体计算结果如表 2-7 所示

表 2-7

- 0.9

- 0.7

- 0.50

- 0.30

- 0.10

0.04864

0.7941

0.15000

0.35000

0.75000

0.04706

0.07547

0.13793

0.030769

0.80000

可以看出,用分段线性插值比用高次插值,在总体上具有较好的逼近程度。

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