Математика

Квадратичная интерполяция Лагранжа

Строит полином через три произвольных узла и вычисляет его значение и производную в заданной точке.

∑быстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Значение полинома2,25
Производная полинома3
Формула

Как считается результат

Для трёх различных узлов P(x)=ΣyiLi(x), где Li(x)=(x−xj)(x−xk)/[(xi−xj)(xi−xk)]. Производная каждого базиса Li′(x)=(2x−xj−xk)/[(xi−xj)(xi−xk)]; веса не предполагают одинаковый шаг.
Пример с тестовыми данными

Аргумент первого узла: 0; Значение первого узла: 0; Аргумент второго узла: 1; Значение второго узла: 1; Аргумент третьего узла: 2; Значение третьего узла: 4; Аргумент внутри узлов: 1,5

Значение полинома: 2,25; Производная полинома: 3
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Строит полином через три произвольных узла и вычисляет его значение и производную в заданной точке.

Для трёх различных узлов P(x)=ΣyiLi(x), где Li(x)=(x−xj)(x−xk)/[(xi−xj)(xi−xk)]. Производная каждого базиса Li′(x)=(2x−xj−xk)/[(xi−xj)(xi−xk)]; веса не предполагают одинаковый шаг.

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: аргумент первого узла; значение первого узла; аргумент второго узла; значение второго узла; аргумент третьего узла; значение третьего узла; аргумент внутри узлов.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Узлы вводятся в возрастающем порядке, точка находится внутри их диапазона. Очень близкие узлы и большие смещения координат ухудшают численную обусловленность. Нет оценки ошибки без дополнительной гладкости исходной функции; шумные данные лучше сглаживать, а не считать точными.

  3. 03
    Прочитайте результат

    Полином воспроизводит три значения точно и возвращает производную своей модели, а не неизвестной исходной функции. Для квадратной функции интерполяция точна на всём интервале; для других функций возможно заметное отклонение между узлами.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

Полином воспроизводит три значения точно и возвращает производную своей модели, а не неизвестной исходной функции. Для квадратной функции интерполяция точна на всём интервале; для других функций возможно заметное отклонение между узлами.

02

Когда модель применима

Узлы вводятся в возрастающем порядке, точка находится внутри их диапазона. Очень близкие узлы и большие смещения координат ухудшают численную обусловленность. Нет оценки ошибки без дополнительной гладкости исходной функции; шумные данные лучше сглаживать, а не считать точными.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Аргумент первого узла: 0; Значение первого узла: 0; Аргумент второго узла: 1; Значение второго узла: 1; Аргумент третьего узла: 2; Значение третьего узла: 4; Аргумент внутри узлов: 1,5
Вычисление
Для трёх различных узлов P(x)=ΣyiLi(x), где Li(x)=(x−xj)(x−xk)/[(xi−xj)(xi−xk)]. Производная каждого базиса Li′(x)=(2x−xj−xk)/[(xi−xj)(xi−xk)]; веса не предполагают одинаковый шаг. Значение полинома: после вычисления по описанной формуле получаем 2,25. Производная полинома: ((0) × (2 × (1,5)-(1)-(2)) ÷ (((0)-(1)) × ((0)-(2)))+(1) × (2 × (1,5)-(0)-(2)) ÷ (((1)-(0)) × ((1)-(2)))+(4) × (2 × (1,5)-(0)-(1)) ÷ (((2)-(0)) × ((2)-(1)))) = 3.
Результат
Значение полинома: 2,25; Производная полинома: 3

Полином воспроизводит три значения точно и возвращает производную своей модели, а не неизвестной исходной функции. Для квадратной функции интерполяция точна на всём интервале; для других функций возможно заметное отклонение между узлами.

Пример 2
Исходные данные
Аргумент первого узла: 0; Значение первого узла: 0; Аргумент второго узла: 1; Значение второго узла: 1; Аргумент третьего узла: 2; Значение третьего узла: 4; Аргумент внутри узлов: 0
Вычисление
Значение полинома: после вычисления по описанной формуле получаем 0. Производная полинома: ((0) × (2 × (0)-(1)-(2)) ÷ (((0)-(1)) × ((0)-(2)))+(1) × (2 × (0)-(0)-(2)) ÷ (((1)-(0)) × ((1)-(2)))+(4) × (2 × (0)-(0)-(1)) ÷ (((2)-(0)) × ((2)-(1)))) = 0.
Результат
Значение полинома: 0; Производная полинома: 0

Этот вариант использует другие исходные данные: Аргумент внутри узлов — 0. Полином воспроизводит три значения точно и возвращает производную своей модели, а не неизвестной исходной функции. Для квадратной функции интерполяция точна на всём интервале; для других функций возможно заметное отклонение между узлами.

Формула и обозначения

Для трёх различных узлов P(x)=ΣyiLi(x), где Li(x)=(x−xj)(x−xk)/[(xi−xj)(xi−xk)]. Производная каждого базиса Li′(x)=(2x−xj−xk)/[(xi−xj)(xi−xk)]; веса не предполагают одинаковый шаг.

xa — аргумент первого узла.

ya — значение первого узла.

xb — аргумент второго узла.

yb — значение второго узла.

xc — аргумент третьего узла.

yc — значение третьего узла.

point — аргумент внутри узлов.

Практическое применение

Строит полином через три произвольных узла и вычисляет его значение и производную в заданной точке. Для трёх различных узлов P(x)=ΣyiLi(x), где Li(x)=(x−xj)(x−xk)/[(xi−xj)(xi−xk)]. Производная каждого базиса Li′(x)=(2x−xj−xk)/[(xi−xj)(xi−xk)]; веса не предполагают одинаковый шаг.

Полином воспроизводит три значения точно и возвращает производную своей модели, а не неизвестной исходной функции. Для квадратной функции интерполяция точна на всём интервале; для других функций возможно заметное отклонение между узлами.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: аргумент первого узла; значение первого узла; аргумент второго узла; значение второго узла; аргумент третьего узла; значение третьего узла; аргумент внутри узлов.

Узлы вводятся в возрастающем порядке, точка находится внутри их диапазона. Очень близкие узлы и большие смещения координат ухудшают численную обусловленность. Нет оценки ошибки без дополнительной гладкости исходной функции; шумные данные лучше сглаживать, а не считать точными.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

NIST DLMF: полином интерполяции Лагранжа ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «значение полинома»?+

Полином воспроизводит три значения точно и возвращает производную своей модели, а не неизвестной исходной функции. Для квадратной функции интерполяция точна на всём интервале; для других функций возможно заметное отклонение между узлами.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Аргумент первого узла: 0; Значение первого узла: 0; Аргумент второго узла: 1; Значение второго узла: 1; Аргумент третьего узла: 2; Значение третьего узла: 4; Аргумент внутри узлов: 1,5. Значение полинома: 2,25; Производная полинома: 3. Для трёх различных узлов P(x)=ΣyiLi(x), где Li(x)=(x−xj)(x−xk)/[(xi−xj)(xi−xk)]. Производная каждого базиса Li′(x)=(2x−xj−xk)/[(xi−xj)(xi−xk)]; веса не предполагают одинаковый шаг.

Какие ограничения есть у метода?+

Узлы вводятся в возрастающем порядке, точка находится внутри их диапазона. Очень близкие узлы и большие смещения координат ухудшают численную обусловленность. Нет оценки ошибки без дополнительной гладкости исходной функции; шумные данные лучше сглаживать, а не считать точными.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. Полином воспроизводит три значения точно и возвращает производную своей модели, а не неизвестной исходной функции. Для квадратной функции интерполяция точна на всём интервале; для других функций возможно заметное отклонение между узлами. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Узлы вводятся в возрастающем порядке, точка находится внутри их диапазона. Очень близкие узлы и большие смещения координат ухудшают численную обусловленность. Нет оценки ошибки без дополнительной гладкости исходной функции; шумные данные лучше сглаживать, а не считать точными.