Пусть на отрезке [a, b] задана сетка , в узлах которой заданы значения:
,
(где
– некоторая функция). Требуется построить функцию
такую, что
1) ,
;
2) достаточно близка к
на отрезке [a, b].
Отметим, что в литературе известны другие, близкие к этой, постановки задачи. Во многих постановках задачи сразу требуется, чтобы была непрерывной функцией, часто опускается второе условие.
Задача интерполяции имеет множество решений, если нет определённых ограничений для функции , в противном случае можно получить задачу, имеющую единственное решение. При интерполяции возникает два основных вопроса:
1) Как построить?
2) Как оценить погрешность: ?
Рассмотрим частный случай, когда – полином степени n, то есть
.
Интерполяция полиномами достаточно естественна и опирается на аппроксимационную теорему Вейерштрасса (1885 г).
Теорема
Если непрерывная функция на конечном замкнутом интервале
, то для любого
существует полином
степени
такой, что
.
Но отметим очень важный факт: в теореме говорится о некотором полиноме степени n, а не об интерполяционном полиноме.