Calculadora de interpolação linear

Estime um valor entre dois pontos conhecidos com a fórmula de interpolação linear.

Interpole entre dois pontos
Informe (x1, y1), (x2, y2) e a coordenada x desejada.

Sobre a interpolação linear

A interpolação linear estima um valor desconhecido entre dois pontos conhecidos. Dados (x1, y1) e (x2, y2), ela supõe que y muda a uma taxa constante enquanto x vai do primeiro ao segundo ponto. A fórmula é y = y1 + ((x - x1) / (x2 - x1))(y2 - y1). Esta calculadora resolve a fórmula e exibe a fração de interpolação, que mostra quanto o x desejado avançou no intervalo. A fração é zero em x1, um em x2 e fica entre zero e um dentro do intervalo. Por exemplo, 0.4 significa que o alvo está a quarenta por cento da distância horizontal entre o primeiro e o segundo ponto. A mesma fração se aplica à variação vertical de y1 a y2. Essa abordagem proporcional facilita a compreensão e gera resultados exatos quando a relação real é linear. As coordenadas x devem ser diferentes, pois dois pontos alinhados verticalmente não definem y como uma função linear de valor único de x. Os valores de y podem ser iguais, produzindo um resultado constante. Os pontos podem ser informados em qualquer ordem: inverter os dois pontos completos não altera o valor interpolado. Um alvo fora do intervalo também é aceito matematicamente, mas a operação é extrapolação linear, não interpolação, e pode ter maior incerteza. A interpolação é usada para estimar medições entre entradas de tabelas, converter escalas, preencher lacunas em séries temporais, combinar posições em gráficos, calibrar instrumentos e aproximar dados de engenharia. Sua confiabilidade depende de a variação entre os extremos ser razoavelmente reta. Relações curvas, descontínuas ou que mudam rapidamente podem exigir interpolação polinomial, splines ou um modelo específico da área. Preserve unidades compatíveis: x1, x2 e o x desejado devem ter a mesma unidade; y1 e y2 também devem compartilhar uma unidade entre si. Para conferir, calcule a fração horizontal, multiplique por y2 menos y1 e some essa variação a y1.

Exemplos

Estes exemplos mostram interpolação no ponto médio e em outras frações do intervalo.

Pontos conhecidos e alvoValor interpoladoExplicação
(0, 10), (10, 30), x = 4y = 18Quarenta por cento da variação de y é somada a 10.
(20, 68), (30, 86), x = 25y = 77O alvo está exatamente no meio dos extremos.
(100, 5), (200, 9), x = 175y = 8Uma fração de 0.75 acrescenta três quartos da variação.

Como usar a calculadora

  1. Informe as coordenadas x e y do primeiro ponto conhecido.
  2. Informe as coordenadas x e y do segundo ponto conhecido.
  3. Informe o x para o qual deseja estimar o valor correspondente.
  4. Selecione Calcular valor interpolado e confira y e a fração do intervalo.

Perguntas frequentes

O que é interpolação linear?

Ela estima um valor entre dois pontos conhecidos supondo uma taxa de variação constante. Geometricamente, a estimativa está na reta que une esses pontos.

Posso informar os extremos na ordem inversa?

Sim. Inverter os dois pontos completos produz a mesma reta e o mesmo resultado. A fração é medida no sentido oposto, mas permanece matematicamente consistente.

E se o alvo estiver fora do intervalo?

A fórmula retorna um valor, mas a operação se chama extrapolação. Previsões fora dos dados conhecidos costumam ser menos confiáveis que estimativas entre os extremos.

Por que x1 e x2 devem ser diferentes?

Coordenadas x iguais tornam o denominador zero. Uma reta vertical não define um único valor de y para cada x neste modelo de interpolação.

Quando devo evitar a interpolação linear?

Evite quando os dados mudam bruscamente ou seguem uma curva acentuada entre os pontos. Um modelo que reflita o processo real geralmente será mais preciso.