Mudanças entre as edições de "Polinômio de Lagrange"

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:<math>L_j(x) := \prod_{i=0, j\neq i}^{k} \frac{x-x_i}{x_j-x_i} = \frac{x-x_0}{x_j-x_0} \cdots \frac{x-x_{j-1}}{x_j-x_{j-1}} \frac{x-x_{j+1}}{x_j-x_{j+1}} \cdots \frac{x-x_{k}}{x_j-x_{k}}</math>
 
:<math>L_j(x) := \prod_{i=0, j\neq i}^{k} \frac{x-x_i}{x_j-x_i} = \frac{x-x_0}{x_j-x_0} \cdots \frac{x-x_{j-1}}{x_j-x_{j-1}} \frac{x-x_{j+1}}{x_j-x_{j+1}} \cdots \frac{x-x_{k}}{x_j-x_{k}}</math>
 
==Prova==
 
 
Procuramos uma função que seja um polinômio ''L''(''x'') de grau menor ou igual a ''k'', com
 
 
:<math>L(x_j) = y_j \qquad j=0,\ldots,k</math>
 
 
O polinômio de lagrange é a solução para o problema de interpolação.
 
 
Como podemos comprovar
 
# <math>\ell_j(x)</math> é um polinômio e tem grau ''k''.
 
# <math>\ell_i(x_j) = \delta_{ij},\quad 0 \leq i,j \leq k.\, </math>
 
 
Então, a função ''L''(''x'') é um polinômio com grau menor ou igual a ''k'' e
 
 
:<math>L(x_i) = \sum_{j=0}^{k} y_j \ell_j(x_i) = \sum_{j=0}^{k} y_j \delta_{ji} = y_i.</math>
 
 
Existe apenas uma única solução para o problema de interpolação, uma vez que a diferença de duas soluções seria um polinômio de grau menor ou igual a ''k'' e ''k+1'' zeros. Isto somente é possível se a diferença for identicamente nula, então ''L''(''x'') é o único polinômio que interpola os dados fornecidos.
 
  
 
==Ideia Principal==
 
==Ideia Principal==

Edição das 09h46min de 10 de maio de 2013

Em análise numérica, polinômio de Lagrange é usado para interpolação polinomial.

Definição

Dado um conjunto de k+1 pontos:

<math>(x_0, y_0),\ldots,(x_k, y_k)</math>

com todos xj distintos, o polinômio de interpolação de um conjunto de pontos na forma de Lagrange é a combinação linear dos polinômios da base de Lagrange:

<math>p(x) := \sum_{j=0}^{k} y_j L_j(x)</math>

com polinômios da base de Lagrange dados por:

<math>L_j(x) := \prod_{i=0, j\neq i}^{k} \frac{x-x_i}{x_j-x_i} = \frac{x-x_0}{x_j-x_0} \cdots \frac{x-x_{j-1}}{x_j-x_{j-1}} \frac{x-x_{j+1}}{x_j-x_{j+1}} \cdots \frac{x-x_{k}}{x_j-x_{k}}</math>

Ideia Principal

Resolver um problema de interpolação leva a um problema de álgebra linear, no qual há a necessidade de se resolver um sistema matricial. Usando uma base mononial padrão para a interpolação, obtém-se a matriz de Vandermonde. Escolhendo-se outra base, tal como a base de Lagrange, chega-se a um sistema muito mais simples Matriz identidade = δi,j, que pode ser prontamente resolvido.

Predefinição:Esboço-matemática

Veja também