Interpolacja liniowa kalkulator

Ten interpolacja liniowa kalkulator wyznacza wartość y w miejscu x leżącym między dwoma znanymi punktami. Przykład: między (10 | 20) a (30 | 60) dla x = 15 wychodzi y = 30. Poza punktami mówi się o ekstrapolacji.

Przykład: Punkt 1: x₁ 10 · Punkt 1: y₁ 20 · Punkt 2: x₂ 30 · Punkt 2: y₂ 60 · Szukane miejsce x 15 · Wartość y dla odwrócenia 45 → Wartość interpolowana: y(15) = 30. Źródło: Wikipedia – Linear interpolation. Stan na: .

Moje narzędziaWpisane dane są zapisywane tylko w tej przeglądarce.

Wynik

Wartość interpolowana
y(15) = 30
Klasyfikacja
Interpolacja: x leży między dwoma punktami.
Równanie prostej
y = 2 · x + 0
Odwrócenie
Dla y = 45 wartość x wynosi 22,5.
Obliczenia krok po kroku
  • y = y₁ + (x − x₁) · (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁)
  • y = 20 + (15 − 10) · (60 − 20) / (30 − 10)
  • y = 20 + 0,25 · 40 = 30

Jak to obliczamy

Interpolacja liniowa odczytuje nieznaną wartość między dwoma znanymi punktami z prostej, która je łączy. Typowo stosuje się ją do tabel: jeśli szukana wartość leży między dwoma wierszami, liczy się prostoliniowo między nimi.

Wzór

y = y₁ + (x − x₁) · (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁). Ułamek to nachylenie m prostej przez oba punkty. Udział t = (x − x₁) / (x₂ − x₁) pokazuje, gdzie leży x między punktami: 0 to punkt 1, 1 to punkt 2.

Przykład

Dwie wartości z tabeli: 20 jednostek przy 10 °C i 60 jednostek przy 30 °C. Szukana wartość przy 15 °C: t = (15 − 10) / 20 = 0,25, więc y = 20 + 0,25 · 40 = 30. Prosta to y = 2x. Odwrotnie, y = 45 odpowiada x = 22,5.

Interpolacja i ekstrapolacja

Między punktami szacunek jest zwykle dobry, jeśli zależność jest w przybliżeniu liniowa. Poza nimi (ekstrapolacja) prostą po prostu się przedłuża; im dalej, tym mniej wiarygodnie. Przy zależnościach krzywoliniowych (odsetki, krzywe temperatury) potrzeba gęstszych punktów lub innego modelu.

Najczęściej zadawane pytania

Jak obliczyć interpolację liniową?

Wzorem y = y₁ + (x − x₁) · (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁): wyznaczasz nachylenie między punktami i od punktu 1 idziesz tak daleko, jak x jest od x₁.

Czym różni się interpolacja od ekstrapolacji?

Przy interpolacji x leży między znanymi punktami, przy ekstrapolacji poza nimi. Ekstrapolacja jest znacznie mniej wiarygodna.

Kiedy interpolacja liniowa jest dokładna?

Jest dokładna, gdy prawdziwa zależność jest prostą. Przy zależnościach krzywych to przybliżenie, które poprawia się przy gęstszych punktach.

Czy mogę też obliczyć x dla danego y?

Tak, odwrócenie jest pod wynikiem: x = x₁ + (y − y₁) / m. Działa tylko wtedy, gdy prosta nie jest pozioma.

Gdzie stosuje się to na co dzień?

Na przykład przy odczycie tabel (podatki, prężność pary, ciśnienie w oponach), w technice przy charakterystykach oraz w arkuszach kalkulacyjnych dla brakujących wartości pośrednich.

Źródła i podstawa prawna

Stan na: · Zasady redakcyjne

Podobne narzędzia