Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • Составные квадратурные формулы с переменным шагом






     

    Проиллюстрируем решение данной проблемы на примере квадратурной формулы прямоугольников.

    Пусть f (x) Î C 2[ a, b ] с дополнительным ограничением: f " (x) – монотонная знакоопределенная функция на [ a, b ]. Для определенности возьмем f " (x) – монотонно убывающую положительную функцию.

    Положим x 0 = a. Определим наибольшее значение x 1 из условия (23), т.е. чтобы погрешность для

    ; · f " (x) = e; ; (30)

    не превышала заданной величины e. Очевидно, что для этого достаточно решить (24) относительно x 1.

    Имеем x 1 = .

    Следующие интервалы определяются аналогично.

    Из рисунка видно, что длина последующих интервалов будет возрастать. Общая формула их определения такова:

    xi +1 = ; 0 £ i £ k. (31)

    Количество интервалов k неизвестно, т.к. оно определяется как точностью e, так и поведением f " (x) на интервале [ a, b ]. Однако верхняя оценка для k может быть легко определена по длине наименьшего частичного интервала:

    k £ .

    Суммируя (30) получим составную квадратурную формулу прямоугольников с переменным шагом:

    ;

    где xi определяется рекуррентно формулами (31). Для погрешности R имеет место оценка | R | £ k e.

    В общем случае для произвольной функции f (x), если f " (x) – монотонно возрастающая положительная функция, то частичные интервалы определяются справа налево, т.е. от b к a. Для отрицательной производной f " (x) и монотонно возрастающей – слева направо от a к b, для убывающей – справа налево от b к a.

    В качестве иллюстрации рассмотрим интегрирование f (x) = e x /s, s = 10–2 с точностью e = 10–4 на каждом частичном интервале, принадлежащем отрезку [0; 1]. По (31) определим границы интервалов:

    x 0 = 0, 0000; x 1 = 0, 0062; x 2 = 0, 0138; x 3 = 0, 0237; x 4 = 0, 0374;

    x 5 = 0, 0590; x 6 = 0, 1030; x 7 = 0, 2990; x 8 = 1, 0000.

    Общая погрешность имеет оценку R £ 8× 10–4. Такую погрешность посредством формулы прямоугольников с h = const можно получить, если выбирать шаг h на всем интервале из условия = R, на 721-м частичном интервале:

    K = .

    В общем случае, если f " (x) на всем интервале [ a, b ] не удовлетворяет принятому дополнительному ограничению, то

    – сначала следует интервал [ a, b ] разбить на частичные интервалы, на которых f " (x) монотонна и знакоопределена;

    – затем на каждом из них построить составную квадратурную формулу с переменным шагом по приведенным выше формулам.

     

    Аналогичные рассуждения имеют место и для формулы Симпсона с соблюдением монотонности f IV (x).

    Однако следует заметить, что переход к переменному шагу h не всегда оправдан из-за необходимости вычислять f " (x) и определять ее монотонность и знакоопределенность. Это бывает оправданным только при серийных расчетах.

     

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.