Вычислительные методы в технологиях программирования. Элементы теории и практикум. Чивилихин С.А. - 101 стр.

UptoLike

Составители: 

101
которому ведется интегрирование, на
n
равных отрезков длиной
n
ab
h
=
точками
.ni,iha
x
i
+= 0
(15)
Идея вывода квадратурных формул заключается в том, чтобы сопоставить
подынтегральной функции
(
)
x
f
близкую ей
(
)
x
g
n
, которую можно
проинтегрировать, и приближенно заменить искомый интеграл
I
интегралом от этой функции. В методе прямоугольников это кусочно-
постоянная функция, в методе трапеций - кусочно-линейная функция, в
методе Симпсона второго порядка эта функция на каждом отрезке является
полиномом второго порядка. Квадратурные формулы прямоугольников
n
P ,
трапеций
n
T
и Симпсона второго порядка
n
S
имеют вид:
()
ξ
=
n
i
in
f
n
ab
P
1
,
hia
i
+=ξ
2
1
, (16)
() ( ) ( ) ( ) ()
+++++
=
bfxf...xfxfaf
n
ab
T
nn
2
1
2
1
121
, (17)
() ( ) ( ) ( ) ( ) ()
[]
bfxfxf...xfxfaf
n
ab
S
nnn
++++++
=
1221
4224
3
.
(18)
Остаточные члены для первых двух формул убывают как
2
n , а для
третьей формулы, как
4
n . Отметим полезную связь между квадратурными
формулами:
.TTS
/nnn 2
3
1
3
4
= (19)