A interpolação trigonométrica é um método de aproximar uma função por meio de uma soma de funções trigonométricas, isto é, funções seno e cosseno, de diferentes frequências, o objetivo da interpolação trigonométrica é encontrar uma função que passe por um determinado conjunto de pontos de dados, mas que também tenha um comportamento suave e periódico.

Na interpolação trigonométrica, a função é representada como uma série de Fourier, que é uma soma infinita de funções trigonométricas com diferentes frequências e coeficientes. Escolhendo as frequências e coeficientes apropriados, a série de Fourier pode ser usada para aproximar os pontos de dados.

A interpolação trigonométrica tem aplicações em muitas áreas, incluindo processamento de sinais, compressão de áudio e imagem e análise numérica. Também é usada no estudo de análise harmônica e análise de Fourier.

Formulação do Problema O polinômio trigonométrico de grau n tem a forma: com coeficientes: . Todo problema de interpolação é descrito como , onde . Como o polinômio trigonométrico tem período , podemos assumir que O problema agora é encontrar coeficientes, de forma que o polinômio trigonométrico satisfaça as condições de interpolação.

Se o número de pontos for ímpar: e

Se o número de pontos for par: e

Para ambos os casos:

Formulação no plano complexo Utilizando a fórmula de De Moivre, podemos reescrever a soma de seno e cosseno como

Então o polinômio pode ser escrito como

onde , e Se podemos reescrever como onde é um polinômio de grau O problema de interpolação, então, resume-se a

Exemplos Exemplo 1 Encontrar o polinômio interpolador trigonométrico de grau dois para em

de forma que e onde

Exemplo 2

Interpolar os seguintes pontos:

Número de pontos (par) Grau:

Resultado:

Categoria:Análise de Fourier Categoria:Análise numérica Categoria:Interpolação