Als Padé-Approximation bezeichnet man die gebrochen rationale Funktion
deren Taylor-Entwicklung um mit der Potenzreihe von f bis
einschließlich der -ten Potenz übereinstimmt. Im Gegensatz zur
Taylor-Reihenentwicklung lassen sich für die Padé-Approximationen
keine allgemeingültigen Konvergenzregeln für
(Restgliedabschätzung) angeben.
O.B.d.A. kann man annehmen, andernfalls dividiert man
Zähler und Nenner durch .
Je nach Wahl von N und M kann man verschiedene
Padé-Approximationen konstruieren, die die Funktion bis zur
-ten Potenz approximieren.
Nach Vorgabe von N und M bestimmt man die Padé-Approximation
wie folgt:
Aus der Bedingung, daß die Funktion bis zur Ordnung approximieren soll, erhält man zwei Gleichungssysteme zur Bestimmung der Koeffizienten und :
Dabei soll gelten, daß für .
Mit lautet die erste Gleichung in Matrixform:
Daraus lassen sich (z.B. durch Elimination nach Gauß) die Koeffizienten bestimmen. Aus der zweiten Gleichung erhält man dann die Koeffizienten :
Die beiden letzten Gleichungen bezeichnet man als Padé-Gleichungen. Mit der Kenntnis der Entwicklungskoeffizienten und ist vollständig bestimmt.