埃尔米特插值

更新时间:2023-01-06 09:14

不少实际的插值问题不但要求在节点上的函数值相等,而且还要求对应的导数值也相等,甚至要求高阶导数也相等,满足这种要求的插值多项式就是埃尔米特插值多项式。

简介

埃尔米特插值是另一类插值问题,这类插值在给定的节点处,不但要求插值多项式的函数值与原函数值相同。同时还要求在节点处,插值多项式的一阶直至指定阶的导数值,也与被插函数的相应阶导数值相等,这样的插值称为埃尔米特(Hermite)插值。 Hermite插值在不同的节点,提出的差值条件个数可以不同,若在某节点,要求插值函数多项式的函数值,一阶导数值,直至 阶导数值均与被插函数的函数值相同及相应的导数值相等。我们称 为 重插值点节,因此,Hermite插值应给出两组数,一组为插值点 节点,另一组为相应的重数标号 。

若 ,这就说明了给出的插值条件有 个,为了保证插值多项式的存在唯一性,这时的Hermite插值多项式应在 上求得,于是可作如下定义。

定义

设 为 上充分光滑函数,对给定的插值定节 ,及相应的重数标号 , 时,若有 满足

则称 为 关于节点 及重数标号 的Hermite插值多项式。

多项式

二重Hermite插值多项式

常用的埃尔米特插值为 的情况,即给定的插值节点 均为二重节点,更具体些, ,及插值节点 ,若有 满足

就称 为 关于节点 的二重Hermite插值多项式。

相关定理

唯一性定理

关于节点 的二重Hermite插值多项式存在且唯一。

误差定理

若,则为关于上节点的二重Hermite插值多项式误差

这里,

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