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
  • Формула Симпсона






    Применяя интерполяционную формулу Лагранжа при n = 2, получим значения коэффициентов:

    .

    (6.15)

    Геометрический смысл формулы Симпсона (6.15) заключается в том, что кривая y = y (x) заменяется частью параболы, проходящей через три точки
    (x 0, y 0), (x 1, y 1) и (x 2, y 2).

    Формула Симпсона точна не только для полинома второй степени, но и для полинома третьей степени в силу симметрии, показанной на рис. 6.4б.

    Рис.6.4

    Остаточный член формулы (6.15) имеет порядок O(h 5).

    Общая формула Симпсона строится для четного n = 2 m,; при этом применяя формулуа (6.15) применяется для каждого из отрезков [ x 0, x 2], [ x 2, x 4], …, [ xn –2, xn ]:

    . (6.16)

    Поменять местами второе и третье; h/3 вынести за знак суммы

    Остаточный член общей формулы Симпсона (6.16) имеет порядок O(h 4).

    Пример 6.2. Вычислить по формуле Симпсона (6.16) интеграл

    ,

    используя разбиение отрезка на n = 10 частей.

    Решение. Проведем вычисления в программе Excel. В столбце A и B запишем значения индекса i и переменной x. В ячейку B 2 вводим формулу =sin(B2)/B2 и маркером заполнения копируем в ячейки B 3: B 12. В ячейках D 2: D 12 вводим коэффициенты при yi общей формулы Симпсона (6.16). В ячейку D 13 вводим формулу =СУММПРОИЗВ(C2: C12; D2: D12)*0, 1/3. Результаты вычислений приведены в таблице 6.2.

    Табл. 6.2

      A B C D
      i xi yi Коэффициенты
             
        1, 1 0, 909091  
        1, 2 0, 833333  
        1, 3 0, 769231  
        1, 4 0, 714286  
        1, 5 0, 666667  
        1, 6 0, 625  
        1, 7 0, 588235  
        1, 8 0, 555556  
        1, 9 0, 526316  
          0, 5  
        Интеграл=   0, 693150231

    Найдем относительную погрешность

    Как видим, формула Симпсона дает более высокую точность по сравнению с методом трапеций.

    Создадим в файле программы Excel для решения примера 6.2 макрос — функцию для вычисления интеграла по формуле Симпсона (6.16).

    С помощью меню «Сервис — Макроc — Редактор Visual Basic» откроем окно редактора, выполним команду «InsertModule» и введем программы

    Function f(x): f = 1 / x: End Function

    Function Int_Simpson(a, b, n)

    s = 0: h = (b - a) / n: h2 = h * 2: x = a

    For i = 0 To n - 2 Step 2

    s = s + f(x) + 4 * f(x + h) + f(x + h2): x = x + h2

    Next i

    Int_Simpson = h * s / 3: End Function

    Теперь, если в ячейку D 14 введем формулу =Int_Simpson(1; 2; 10), получим приближенное значение 0, 693150231.






    © 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.