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Reduktion und Konkretion

 

   
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Wir betrachten die Definition des Lagrange-Interpolationspolynoms:

Sei d eine Abbildung, seien d paarweise verschiedene reelle Zahlen.
Dann heißt

d

das zu d gehörige Lagrange-Interpolationspolynom.


Um ein erstes Verständnis zu gewinnen, reduzieren wir die Anzahl der reellen Argumente auf 2 und schreiben das Polynom einmal ohne Summen- und Produktzeichen auf.

d

Wir erhalten ein Polynom vom Grad d und untersuchen die Funktionswerte von d an d bzw. d.

d

d

Das Lagrange-Polynom nimmt also für d bzw. d jeweils den Funktionswert d bzw. d an.
Aus der Schule ist bekannt, dass durch zwei Punkte des d mit verschiedenen d- Werten genau eine Polynomfunktion vom Grad d konstruiert werden kann, ebenso dass durch drei Punkte mit paarweise verschiedenen d-Werten genau eine höchstens quadratische Polynomfunktion verläuft. Damals wurde mit 3 Gleichungen mit 3 Unbekannten gearbeitet und mehr oder minder mühsam die Koeffizienten berechnet. Demgegenüber bietet das Lagrange-Polynom den Vorteil, direkt durch Einsetzen aus d und d  die Koeffizienten berechnen zu können.


Wie funktioniert Lagrange nun genau? Wir betrachten das Verfahren erneut, jetzt mit d.

d

Setzen wir nun wieder d-Werte in d ein, so ergibt sich bei dem d -ten Summanden genau  der Funktionswert d, bei allen anderen Summanden jedoch die Null, erzwungen durch den Faktor dd. Somit wird das Konstruktionsprinzip dieser Formel einsichtig und die Formel selbst verliert an Schrecken.

   
g  

Präsenzaufgabe:

Konstruieren Sie das Lagrange Polynom für die Bedingungen:
ö

 


  Lösung