二、等距节点插值公式(差分公式)
[向前差分与向后差分] 已知函数f(x)在等距节点
               
    
      ![]()
的值为
                   
    
       ![]()
其差分按下式计算
一阶差分  
                      ![]()
二阶差分  
    ![]()
…………………………
k阶差分   ![]()
                                            
    ![]()
符号
称为向前差分。此外还可引进符号
,它们的定义是
           
  ![]()
符号
称为向后差分。
向前差分和向后差分之间的关系为
                        
    ![]()
[差分表]
|  
         x  | 
       
         y  | 
       
         
  | 
       
         
  | 
       
         
  | 
       
         
  | 
      |
|  
         
 
 
 
 
 
 
 
  | 
       
         
 
 
 
 
 
 
 
  | 
       
         
 
 
 
 
 
  | 
       
         
 
 
 
 
 
  | 
       
         
 
 
 
 
  | 
       
         
 
 
 
 
  | 
       
         
 
 B
  | 
    
[牛顿第一插值公式(牛顿向前插值公式)]
  节    点   
         
为步长)
  插 值 点   
               (0<u<1)
  插值公式   ![]()
             
    ![]()
  余    项   
     ![]()
式中
为二项系数。
  适用范围  通常用于计算插值区间的始点
附近的函数值。
[牛顿第二插值公式(牛顿向后插值公式)]
  节    点  
       (h>0)
  插 
    值 点  
 
  插值公式  ![]()
            ![]()
  余    项  
      ![]()
式中
             
    ![]()
用向后差分时
             
    ![]()
  适用范围  通常用于计算插值区间的终点
附近的函数值。
[斯特林插值公式]
节    点  
      ![]()
插 值 点  ![]()
插值公式  ![]()
          
余    项  ![]()
                            
    ![]()
适用范围  通常用于计算插值区间中点附近的函数值。一般当![]()
时用这个公式。
注意事项 每次用的节点的个数都是奇数。
[贝塞尔插值公式]
节    
    点  
       ![]()
    插 值 点  ![]()
插值公式  ![]()
    
        
        
        
        
余 项
     ![]()
                                    ![]()
     适用范围  通常用于计算两相邻节点之间的中点附近的函数值。这个公式一般在
时使用。
注意事项 每次用的节点的个数都是偶数。
     当
时,插值公式特别简单:
      
      ![]()
说明 应用差分法插值时,并非项数愈多结果就愈精确,一般取二、三次就可以了。不难看出,线性插值法只是差分法的一个特例(取一阶差分)。