【摘要】:选择利用牛顿-柯特斯公式中的三种,即梯形公式、Simpson公式和Cotes公式,对其进行求解。外推方法可以列出如图7.3所示。图7.3外推方法示意MATLAB代码如下:图7.4即为计算结果,可以得出图7.4计算结果首先,比较计算结果和实际结果之间的误差,高斯积分,利用MATLAB算出其值近似为1.772 453 850 9,因而绝对误差为4.021 09×10-5,相对误差为2.268 657×10-5。
选择利用牛顿-柯特斯公式中的三种,即梯形公式、Simpson公式和Cotes公式,对其进行求解。
(1)梯形公式:
(2)Simpson公式:
(3)Cotes公式:
实际上,Simpson和Cotes公式即为梯形公式两次内推得到的。为了使结果更精确,采用龙贝格外推公式进行求解:中m为外推次数,k为内推次数。
内推:。
注意:这里内推公式只适用于没有进行过外推的项,即下标只为0,;对于外推过的项,再进行内推时,后面须补充一项;计算本题时对于外推后的项,不再用内推方法进行计算,将内推方法只用于未经外推后项的解。
外推:。
外推方法可以列出如图7.3所示(浅色的内推过程本案例不考虑)。(www.xing528.com)
图7.3 外推方法示意
MATLAB代码如下:
图7.4即为计算结果,可以得出
图7.4 计算结果
首先,比较计算结果和实际结果之间的误差,高斯积分,利用MATLAB算出其值近似为1.772 453 850 9,因而绝对误差为4.021 09×10-5,相对误差为2.268 657×10-5。由此可见,该近似计算精度足够高。
其次,在该外推方法收敛的前提下,发现在此种做法中内推4次便已得到较为精确的值,但是利用外推也需要进行4次才得到较为精确的答案,因而可以发现,外推方法不一定在所有情况下都能增加求积的速度。
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