內(nèi)插法又稱插值法。根據(jù)未知函數(shù)f(x)在某區(qū)間內(nèi)若干點(diǎn)的函數(shù)值,作出在該若干點(diǎn)的函數(shù)值與f(x)值相等的特定函數(shù)來近似原函數(shù)f(x),進(jìn)而可用此特定函數(shù)算出該區(qū)間內(nèi)其他各點(diǎn)的原函數(shù)f(x)的近似值,這種方法,稱為內(nèi)插法。
內(nèi)插法的分類
按特定函數(shù)的性質(zhì)分:有線性內(nèi)插、非線性內(nèi)插等;按引數(shù)(自變量)個(gè)數(shù)分,有單內(nèi)插、雙內(nèi)插和三內(nèi)插等。
內(nèi)插法的歷史
我國古代早就發(fā)明了內(nèi)插法,當(dāng)時(shí)稱為招差術(shù),如公元前1世紀(jì)左右的《九章算術(shù)》中的"盈不足術(shù)"即相當(dāng)于一次差內(nèi)插(線性內(nèi)插);隋朝作《皇極歷》的劉焯發(fā)明了二次差內(nèi)插(拋物線內(nèi)插);唐朝作《太衍歷》的僧一行又發(fā)明了不等間距的二次差內(nèi)插法;元朝作《授時(shí)歷》的郭守敬進(jìn)一步發(fā)明了三次差內(nèi)插法。在劉焯1000年后,郭守敬400年后,英國牛頓才提出內(nèi)插法的一般公式。
內(nèi)插法的原理
若A(i1,b1),B(i2,b2)為兩點(diǎn),則點(diǎn)P(i,b)在上述兩點(diǎn)確定的直線上。而工程上常用的為i在i1,i2之間,從而P在點(diǎn)A、B之間,故稱“直線內(nèi)插法”。數(shù)學(xué)內(nèi)插法說明點(diǎn)P反映的變量遵循直線AB反映的線性關(guān)系。上述公式易得。A、B、P三點(diǎn)共線,則(b-b1)/(i-i1)=(b2-b1)/(i2-i1)=直線斜率,變換即得所求。
舉例: