4.2 Algorithme de Neville
L’algorithme de Neville est une m´ethode tr`es pratique pour le calcul sur
ordinateur de P(¯x), ¯x∈Rfix´e, o`u P(x) est le polynˆome d’interpolation de
Lagrange qui v´erifie (4.1).
Pour tout 0 ≤i≤j≤n, on note par Pi,j (x) le polynˆome d’interpolation de
Lagrange de degr´e inf´erieur ou ´egal `a j−itel que :
Pi,j (xk) = fk, i ≤k≤j(4.3)
En particulier le polynˆome Pi,i n’est autre que la constante fiet le polynˆome
P0,n(x) = P(x) .
PROPOSITION 4.2.1 Pour tout 0≤i < j ≤n, on a :
Pi,j (x) = (x−xi)Pi+1,j (x)−(x−xj)Pi,j−1(x)
xj−xi
D´
EMONSTRATION: Soit 0 ≤i < j ≤n, d’apr`es l’unicit´e du polynˆome
d’interpolation de Lagrange, il suffit de prouver que le polynˆome :
R(x) = (x−xi)Pi+1,j (x)−(x−xj)Pi,j−1(x)
xj−xi
est un polynˆome de degr´e inf´erieur ou ´egal `a j−iet v´erifie (4.3). Le degr´e de
Pi+1,j (x) est inf´erieur ou ´egal `a j−i−1 et le degr´e de Pi,j−1(x) est inf´erieur ou
´egal `a j−i−1, ce qui donne que le degr´e de R(x) est inf´erieur ou ´egal `a j−i.
D’autre part, par d´efinition on a :
Pi+1,j (xk) = Pi,j−1(xk) = fk∀i+ 1 ≤k≤j−1
et
Pi+1,j (xj) = fj, Pi,j−1(xi) = fi
d’o`u R(xk) = fk∀i+ 1 ≤k≤j−1
R(xi) = −(xi−xj)Pi,j−1(xi)
xj−xi
=fi
R(xj) = (xj−xi)Pi+1,j (xj)
xj−xi
=fj
Soit ¯x∈Rfix´e. Pour calculer P(¯x) = Po,n(¯x), l’algorithme de Neville est
constitu´e de n´etapes :
Etape 1 : On calcule tous les Pi,i+1(¯x), i= 0,··· , n −1 par la formule
Pi,i+1(¯x) = (¯x−xi)fi+1 −(¯x−xi+1)fi
xi+1 −xi
Etape 2 : On calcule tous les Pi,i+2(¯x), i= 0,··· , n −2 par la formule
Pi,i+2(¯x) = (¯x−xi)Pi+1,i+2(¯x)−(¯x−xi+2)Pi,i+1(¯x)
xi+2 −xi
70