Интерполяционный многочлен Лагранжа

Введите точки (x, y) и получите единственный многочлен наименьшей степени, проходящий через все них. Калькулятор считает в точных дробях, показывает многочлен в развёрнутом виде и в форме Лагранжа и вычисляет его значение в выбранной точке x.

Пишите так: (0, 1), (1, 3), (2, 7). Запятая между цифрами — десятичная, поэтому дробные координаты разделяйте «;» или пробелом: (0,5; 1), (2; 3,5). Без скобок — по паре в строке или через «;»: 0,5 1; 2 3,5. Можно дроби вроде 1/2.
Число или дробь, например 2,5 или 5/2. Оставьте пустым, чтобы увидеть только многочлен.
Интерполяционный многочленP(x) = x² + x + 1
ЗначениеP(5/2) = 39/4
Значение (десятичное)
9,75
Степень
2
Форма Лагранжа
1·(x − 1)(x − 2)(x − 3)/(−6) + 3·x(x − 2)(x − 3)/2 + 7·x(x − 1)(x − 3)/(−2) + 13·x(x − 1)(x − 2)/6

Работает в браузере: всё, что вы вводите, никуда не отправляется.

Как пользоваться

  1. Введите точки, например (0, 1), (1, 3), (2, 7), (3, 13). Координаты внутри скобок разделяйте запятой с пробелом, точкой с запятой или пробелом; запятая без пробела — десятичная: (0,5; 1,25).
  2. При необходимости введите x, в котором нужно значение, например 2,5.
  3. Посмотрите многочлен, его значение и форму Лагранжа; на графике видна кривая на фоне ваших данных. Многочлен записан как формула — в режиме «Десятичными» с точкой, чтобы его можно было скопировать в другие калькуляторы; значение в точке x показано с запятой.

Как это работает

Для точек (x₁, y₁) … (xₙ, yₙ) базисный многочлен Лагранжа ℓᵢ(x) — произведение (x − xⱼ) / (xᵢ − xⱼ) по всем j ≠ i. Интерполяционный многочлен — сумма yᵢ · ℓᵢ(x). Калькулятор раскрывает эти произведения в точных рациональных числах и приводит подобные по степеням x.

Разобранный пример

Через точки (1, 1), (2, 4) и (3, 9):

P(x) = 1 · (x − 2)(x − 3) / 2 + 4 · (x − 1)(x − 3) / (−1) + 9 · (x − 1)(x − 2) / 2

Раскрываем скобки: (x² − 5x + 6)/2 − 4(x² − 4x + 3) + 9(x² − 3x + 2)/2 = x². Итак, P(x) = x², и P(2,5) = 25/4 = 6,25: в точных дробях калькулятор пишет P(5/2) = 25/4, а в строке десятичного значения — 6,25.

Советы

  • Все x должны быть разными: при повторяющихся x единственного многочлена нет.
  • Если точек больше примерно 8, зашумлённые данные часто лучше описывает подобранная прямая или кривая (регрессия).

Частые вопросы

Что такое интерполяция Лагранжа?

Способ записать единственный многочлен степени не выше n − 1, проходящий через n точек с разными x. Это P(x) = Σ yᵢ · ℓᵢ(x), где каждый базисный многочлен ℓᵢ(x) = Π (x − xⱼ) / (xᵢ − xⱼ) равен 1 в точке xᵢ и 0 во всех остальных.

Почему степень ниже, чем я ожидал?

Через четыре точки обычно проходит кубический многочлен, но если точки лежат на параболе или прямой, старшие коэффициенты сокращаются. Точки (0, 1), (1, 3), (2, 7), (3, 13) лежат на x² + x + 1, поэтому степень равна 2.

Коэффициенты округляются?

Нет. Вся арифметика — в точных дробях, поэтому многочлен проходит через ваши точки точно. Можно переключиться на десятичные, но верный ответ — запись дробями.

Можно ли экстраполировать за пределы точек?

Вычислить значение можно в любой точке x, но вне диапазона данных многочлену нельзя доверять: он подобран только так, чтобы пройти через заданные точки, а не следовать тенденции.

Чем это отличается от линейной интерполяции?

Линейная интерполяция соединяет две соседние точки отрезком прямой. Интерполяция Лагранжа использует все точки сразу и даёт один гладкий многочлен.

Ещё в разделе «Математика»

Все инструменты раздела: Математика ·Обновлено 4 ноября 2026 г.

Настройки конфиденциальности

Google Analytics показывает нам, какими инструментами пользуются и работают ли они. Он может ставить cookie. Ваш выбор сохраняется в этом браузере.