两点三次Hermite插值是指:已知被插函数$f(x)$在区间$[x_0,x_1]$的两个端点的函数值和导数值为
需要寻找一个三次多项式$H_3(x)$满足
记区间$[x_0,x_1]$上三次多项式空间为$\mathbb{P}_3$,首先求其一组基函数$\{\alpha_0,\alpha_1,\beta_0,\beta_1\}$在$[x_0,x_1]$上的表达式,使之满足
显然基函数一定都是三次多项式。
由$\alpha_0(x_1)=0$和$\alpha_0^{\prime}(x_1)=0$,有$(x-x_1)^2 \mid \alpha_0(x)$,则$\alpha_0(x)=(ax+b)(x-x_1)^2$。
由$\alpha_0(x_0)=1$,有$(ax_0+b)(x_0-x_1)^2=1$;由$\alpha_0^{\prime}(x_0)=0$,有$a(x_0-x_1)+2(ax+b)=0$。
于是,$a=-\frac{2}{(x_0-x_1)^3},b=\frac{3x_0-x_1}{(x_0-x_1)^3}$,经调整后得
同理有
由$\beta_0(x_1)=0$和$\beta_0^{\prime}(x_1)=0$,有$(x-x_1)^2 \mid \beta_0(x)$;由$\beta_0(x_0) = 0$,有$(x-x_0) \mid \beta_0(x)$,因此有$\beta_0(x)=c(x-x_0)(x-x_1)^2$。
由$\beta_0^{\prime}(x_0)=1$,有$c=\frac{1}{(x_0-x_1)^2}$,于是有
同理有
因此