一个数值积分公式的推广

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一个数值积分公式的推广

数值积分是数值计算中最基本、最重要的基础理论之一,它将定积分问题转换为计算机可以解决的数值运算问题。根据一般定理,当把复杂的分离函数在区域D上拆分开,用某种求积法,以此来逼近此函数的定积分结果,这种方法就被称之为数值积分。

数值积分公式分三部分:可采用(1)梯形求积公式:S=∑[(y_i+y_i+1)/2]Δx;(2)辛普森求积公式:S=∑[y_0/2+Σ_1^(n-1)y_i+y_n)/2]Δx;以及(3)Simpson第三求积公式:S=∑[y_0/6+4Y1+2Σ_2^(n-2)y_i+y_n)/6]Δx。这三种求积公式可以使数值积分问题的计算变得可行。其中,辛普森求积公式和Simpson第三求积公式是内插法的推广,用于实现分段多项式的积分求值。

推广后的新数值积分公式是把考虑点的数目增加到可以有效求积的情况下,计算过程加以优化,因此积分公式表示出来变得更加简单,而且梯形、辛普森、Simpson第三及其组合求积法可以延伸到多元函数上,某些函数甚至可以使用多层组合求积法,从而研究不同类型、不同特性的多元函数,实现关于它们的积分求值,满足特定的准确度要求,从而达到解决定积分问题的目的。

最后,说明一下,梯形,辛普森,Simpson第三求积公式是形式比较固定的求积公式,它们可以有效的实现多元函数的积分求值,当准确度要求很高的时候,可以增加考虑点的数目,从而获得更加准确的结果;组合求积可以用来解决某些非常复杂的积分问题,有效提高数值积分方法的准确度。