Калькулятор линейной интерполяции

Оцените значение между двумя известными точками по формуле линейной интерполяции.

Интерполяция между двумя точками
Введите (x1, y1), (x2, y2) и целевую координату x.

О линейной интерполяции

Линейная интерполяция оценивает неизвестное значение между двумя известными точками. Для точек (x1, y1) и (x2, y2) предполагается постоянная скорость изменения y при переходе x от первой точки ко второй. Формула: y = y1 + ((x - x1) / (x2 - x1))(y2 - y1). Калькулятор вычисляет её и показывает долю интервала, пройденную целевым x. В x1 эта доля равна нулю, в x2 — единице, а внутри интервала лежит между нулём и единицей. Например, 0.4 означает сорок процентов горизонтального расстояния от первой точки ко второй. Та же доля применяется к вертикальному изменению от y1 до y2. Такой пропорциональный подход понятен и даёт точный результат, если реальная зависимость действительно линейна. Координаты x должны различаться: вертикальная пара точек не задаёт y как однозначную линейную функцию x. Значения y могут совпадать, тогда результат постоянен. Порядок ввода произволен: перестановка двух точек целиком не меняет интерполированное значение. Цель вне интервала также допустима математически, но это уже линейная экстраполяция, а не интерполяция, и неопределённость может быть выше. Интерполяция используется для оценки измерений между строками таблицы, пересчёта шкал, заполнения пропусков временных рядов, смешивания позиций в графике, калибровки приборов и приближения инженерных данных. Надёжность зависит от того, насколько прямолинейно меняется величина между концами. Для криволинейных, разрывных или быстро меняющихся зависимостей могут понадобиться полиномиальная интерполяция, сплайны или профильная модель. Соблюдайте единицы: x1, x2 и целевой x должны иметь общую единицу, а y1 и y2 — общую между собой. Для проверки сначала найдите горизонтальную долю, умножьте на y2 минус y1 и прибавьте изменение к y1.

Примеры

Примеры показывают интерполяцию в середине и в других долях интервала.

Известные точки и цельИнтерполированное значениеПояснение
(0, 10), (10, 30), x = 4y = 18К 10 прибавляется сорок процентов изменения y.
(20, 68), (30, 86), x = 25y = 77Цель находится ровно посередине между концами.
(100, 5), (200, 9), x = 175y = 8При доле 0.75 прибавляются три четверти изменения.

Как пользоваться калькулятором

  1. Введите координаты x и y первой известной точки.
  2. Введите координаты x и y второй известной точки.
  3. Введите целевой x, для которого нужно оценить соответствующее значение.
  4. Нажмите «Рассчитать интерполированное значение» и просмотрите y и долю интервала.

Частые вопросы

Что такое линейная интерполяция?

Это оценка значения между двумя известными точками при постоянной скорости изменения. Геометрически оценённая точка лежит на соединяющей их прямой.

Можно ли вводить конечные точки в обратном порядке?

Да. Перестановка обеих точек целиком даёт ту же прямую и результат. Доля измеряется в обратном направлении, сохраняя математическую согласованность.

Что если цель вне интервала?

Формула всё равно вернёт значение, но операция называется экстраполяцией. Прогнозы за пределами известных данных обычно менее надёжны, чем оценки между концами.

Почему x1 и x2 должны различаться?

Равные координаты x обнуляют знаменатель. В этой модели вертикальная прямая не может задать единственное значение y для каждого x.

Когда лучше не использовать линейную интерполяцию?

Когда данные резко меняются или зависимость между точками сильно искривлена. Модель, отражающая реальный процесс, обычно точнее.