INTERPOLACJA FUNKCJAMI SKLEJANYMI:

![]()
- ilość węzłów
![]()
- N - ty węzeł
s - układ punktów ![]()
dzielących przedział ![]()
na N - części
![]()
W każdym ![]()
przybliżamy f wielomianem ustalonego (niskiego) stopnia, tak aby funkcja przybliżająca była ciągła wraz z pochodnymi na odcinku ![]()
.
DEFINICJA
Funkcję rzeczywistą s nazywamy sklejaną (spline) stopnia m z węzłami
![]()
jeśli:
w każdym przedziale ![]()
dla ![]()
![]()
s jest wielomianem stopnia nie wyższego niż m
s i jej pochodne rzędu ![]()
są ciągłe na całej osi rzeczywistej; ![]()
dla m = 1 - łamana
wielomiany są szczególnym przypadkiem funkcji sklejanych
Wyznaczanie funkcji sklejanych:
Na każdym ![]()
; ![]()
![]()
jest wielomianem stopnia co najwyżej m
![]()
; ![]()
Mamy ![]()
dowolnych stałych ![]()
Żądanie ciągłości pochodnych ![]()
w każdym węźle wewnętrznym ![]()
; ![]()
daje ![]()
warunków.
Czyli ![]()
zależy od parametrów ![]()
![]()
wartości funkcji
(NIE JEDNOZNACZNE !!!)
DEFINICJA
Funkcją sklejaną stopnia ![]()
nazywamy naturalną, jeśli w przedziałach ![]()
dana jest wielomianem stopnia ![]()
.
TWIERDZENIE:
Jeżeli węzły ![]()
są różne dla ![]()
oraz ![]()
, to dla dowolnych wartości ![]()
istnieje dokładnie jedna naturalna funkcja sklejana ![]()
interpolująca punkty ![]()
, tzn. ![]()
.
Funkcja sklejana okresowa - jednoznaczność interpolacji:
DEFINICJA
Funkcją sklejaną s stopnia m nazywamy okresową o okresie ![]()
jeśli ![]()
dla ![]()
.
Klasę funkcji sklejanych stopnia m z węzłami ![]()
oznaczamy ![]()
okresowych ![]()
naturalnych stopnia ![]()
.
![]()
Wykazano: (TWIERDZENIE)
Interpolacyjna naturalna funkcja sklejana jest „najgładszą” funkcją interpolującą punktu ![]()
Gładkość:

osiąga minimum w klasie funkcji g interpolujących punktu ![]()
i takich, że ![]()
, a ![]()
jest przedziałami ciągła.
przykład:
Wyznacz naturalną funkcję interpolującą, sklejaną stopnia 3 tzn.
![]()
![]()
w węzłach s ![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
...............................
W każdym z podprzedziałów:
![]()
(1)
gdzie: ![]()
dla ![]()
; ![]()
współczynnik ![]()
:
![]()
bo dla ![]()
, ![]()
trzeba jeszcze wyznaczyć ![]()
współczynników
Korzystamy z warunków, że:
![]()
mają być ciągłe w węzłach ![]()
dla ![]()
otrzymujemy stąd ![]()
równań
brakujące warunki otrzymamy z założenia, że s jest funkcją naturalną
![]()
![]()
![]()
Z ciągłości ![]()
w węzłach ![]()
![]()
mamy równość:
![]()
gdzie ![]()
, ![]()
![]()
![]()
koniec poprzedniego przedziału
![]()
w następnym punkcie ![]()
gdzie ![]()
zaś ![]()
, a więc:
![]()
(3) ![]()
Z ciągłości funkcji s w punkcie ![]()
i warunku interpolacyjnego ![]()
dostajemy dla ![]()
:
![]()
(4)
![]()
(5)
Z ciągłości ![]()
w węzłach ![]()
![]()
otrzymujemy:
![]()
![]()
(6)
Podstawiając w miejsce ![]()
oraz ![]()
zależność (5) oraz (3) po przekształceniu otrzymujemy:

![]()
Jeśli szukana funkcja jest funkcją naturalną, to:
![]()