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交换机 今天 59
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大家好,今天小编关注到一个比较意思的话题,就是关于simpson求积公式代数精度问题,于是小编就整理了4个相关介绍simpson求积公式代数精度的解答,让我们一起看看吧。

  1. 证明求积公式具有三次代数精度?
  2. n=12等分的辛普森求积公式?
  3. newtoncotes公式的一般形式?
  4. 为什么复化求积?

证明求积公式具有三次代数精度?

要证明求积公式具有三次代数精度,我们可以按照以下步骤进行推导:
第一步,根据求积公式的定义,设f(x)在[a,b]上连续,且具有n+1阶导数。那么求积公式可以表示为:
f(x)=f(a)+f′(a)(x−a)+f′′(a)(x−a)2+…+f(n)(a)(x−a)n
第二步,根据泰勒公式,我们知道f(x)可以表示为:
f(x)=f(a)+f′(a)(x−a)+f′′(a)(x−a)2+…+f(n)(a)(x−a)n+Rn(x)
其中Rn(x)是泰勒公式的余项,表示为:
Rn(x)=f(n+1)(ξ)(x−a)n+1
其中ξ在[a,b]之间。
第三步,根据求积公式的定义和泰勒公式的余项,我们可以得到求积公式的误差为:
Δ=Rn(x)
第四步,由于Rn(x)是泰勒公式的余项,因此Rn(x)的阶数至少为n+1。因此,求积公式的误差Δ的阶数至少为n+1。
第五步,由于求积公式的误差Δ的阶数至少为n+1,因此求积公式具有至少n+1阶代数精度。
第六步,由于题目中要求证明求积公式具有三次代数精度,因此我们可以取n=2。
第七步,根据第五步和第六步的结论,我们可以得到求积公式具有三次代数精度。

n=12等分的辛普森求积公式?

辛普森求积公式是一种数值积分方法用于在给定区间计算函数的定积分。该公式将区间等分为n个子区间,每个子区间用二次多项式逼近函数,然后对这些子区间的积分求和得到整个区间的积分值。

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图片来源网络,侵删)

当n=12时,即将区间等分为12个子区间,每个子区间用二次多项式逼近函数。

这种方法能够比较精确地计算积分值,但需要注意选择合适的区间和子区间数来避免误差。

牛顿-科特斯公式

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科特斯(Cotes)系数

特点:Cotes 系数仅取决于 n 和 i,可通过查表得到。与被积函数 f (x) 及积分区间 [a, b] 均无关。

n = 1: 为梯形求积公式

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(图片来源网络,侵删)

梯形求积公式的几何意义:用梯形面积近似代替曲边梯形的面积。梯形公式的余项为 代数精度 = 1

newtoncotes公式的一般形式?

牛顿-科特斯公式

科特斯(Cotes)系数

特点:Cotes 系数仅取决于 n 和 i,可通过查表得到。与被积函数 f (x) 及积分区间 [a, b] 均无关。

n = 1: 为梯形求积公式

梯形求积公式的几何意义:用梯形面积近似代替曲边梯形的面积。梯形公式的余项为 代数精度 = 1

什么复化求积?

复化求积公式(composite integration rule )是一类重要的求积公式。指将求积区间分为m个子区间,对每个子区间应用同一求积公式,所得到的复合数值积分公式。

为了提高数值积分的精确度,常***用将区间等分成个子区间,其长度为,在每个子区间上用低阶的求积公式,然后将所有子区间上的计算结果加起来,这样得出的公式称为复化求积公式。

牛顿-科特斯公式

科特斯(Cotes)系数

特点:Cotes 系数仅取决于 n 和 i,可通过查表得到。与被积函数 f (x) 及积分区间 [a, b] 均无关。

n = 1: 为梯形求积公式

梯形求积公式的几何意义:用梯形面积近似代替曲边梯形的面积。梯形公式的余项为 代数精度 = 1

n = 2:

simpson求积公式(为抛物线求积公式)

辛普森公式的余项为 代数精度 = 3

n = 4: 科特斯(Cotes)求积公式(五点公式)

柯特斯公式的余项为 柯特斯公式具有5次代数精度

到此,以上就是小编对于simpson求积公式代数精度的问题就介绍到这了,希望介绍关于simpson求积公式代数精度的4点解答对大家有用。

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