任给定F中2n+2个数x1,x2,…,xn+1,y1,y2,…,yn+1,其中x1,x2,…xn+1互不相同,则存在唯一的次数不超过n的多项式pn(x),满足pn(xi)=y1(i=1,2,…,n+1),这里:
叫做拉格朗日插值公式。公式的几何解释是:存在唯一的次数不超过n的抛物线
(多项式插值定理)令(x1,y1),...,(xn,yn)(x1,y1),...,(xn,yn)是平面中的nn个点,各xixi互不相同。则有且仅有一个n−1次或者更低的多项式P满足P(xi)=yi,i=1,2,...,n.
有了以上定理,我们可以放心地使用多项式进行插值,同时,通过上述定理,我们可以用归纳法来构造此多项式,但是,这样的方法难免复杂麻烦。于是,天才的法国数学家拉格朗日(Lagrange)创造性地发明了一种实用的插值多项式方法来解决这个问题,那么,他的方法是怎么样的?
一般来说,如果我们有n个点(x1,y1),...,(xn,yn)(x1,y1),...,(xn,yn),各xi互不相同。对于1到n之间的每个k,定义n−1次多项式
Lk(x)具有有趣的性质:.然后定义一个n−1次多项式
这样的多项式Pn−1(x)满足Pn−1(xi)=yi,i=1,2,...,n.Pn−1(xi)=yi,i=1,2,...,n.这就是著名的拉格朗日插值多项式!