Чисельні методи інтегрування

Нова педагогіка » Розробка учбового матеріалу для викладання вищої математики на тему "Наближені методи обчислення визначених інтегралів" » Чисельні методи інтегрування

Сторінка 2

(2.1 13)

На кожному відрізку інтеграл обчислюємо, користуючись однією з квадратурних формул прямокутників. Розглянемо окремі випадки.

1. „Ліві прямокутники"

. (2.1 14)

В останній формулі (2.1 14) враховано не тільки наближені значення інтегралів за формулою (2.1 5), але й залишки за формулою (2.1 9). Тепер в правій частині цієї рівності запишемо окремо суму наближених значень інтегралів та суму залишків

(2.1 15)

Приймемо до уваги неперервності функції на . Нехай

тоді існує така точка , що буде вірною рівність

Тепер з формули (2.1 15) маємо остаточно узагальнену формулу „лівих прямокутників”:

(2.1 16)

та похибку цієї формули

(2.1 17)

Геометричне зображення „формули лівих прямокутників" наведене на рисунку (2.2)

Рис.2.2 Геометричне зображення „формули лівих прямокутників"

2. Аналогічно для квадратурної формули „правих прямокутників" отримуємо узагальнену формулу

(2.1 18)

та похибку

(2.1 19)

Геометричне зображення „формули правих прямокутників" наведене на рисунку (2.3).

Рис.2.3 Геометричне зображення „формули правих прямокутників”

3. Узагальнена квадратурна формула „центральних прямокутників" запишеться у вигляді:

(2.1 20)

її залишок має вигляд

(2.1 21)

Геометричне зображення „формули центральних прямокутників" наведене на рисунку (2.4).

Рис.2.4 Геометричне зображення „формули центральних прямокутників"

Метод трапецій

Квадратурна „формула трапеції” - це виключний випадок формули Н’ютона - Котеса (1.20), коли [1]. Квадратурна формула трапеції має вигляд:

(2.2.1)

Два коефіцієнти Котеса знаходимо, враховуючи їхні властивості

Тоді формула трапеції має вигляд

(2.2.2)

Геометричне тлумачення наведене на рис.2.5 Геометрично цю формулу отримаємо, якщо криву замінити хордою, яка проходить через точки та , тоді інтеграл знаходиться як площа трапеції .

Рис.2.5 Геометричне тлумачення „формули трапецій”

Формула (2.2.2) наближена. Визначимо похибку для квадратурної формули трапеції:

Похибка квадратурної формули (2.2.2) випливає з (1.12), якщо взяти та

(2.2.3)

Страницы: 1 2 3

Рекомендуємо почитати:

Історія та сучасний стан Українського козацтва в Білгород-Дністровському районі
Населення Дунай-Дністровського міжріччя (зокрема Білгород-Дністровського району) має давні козацькі традиції. Перша значна хвиля переселенців-козаків опинилася тут після 1710 року – це були ...

Робота соціального педагога з різними соціальними групами
Усе суспільство в Україні можна розділити на багато соціальних груп, в залежності від проблем, які потребують вирішення стосовно людей, що входять до цих груп. Але у будь-якому разі, якщо р ...

Індивідуальне навчання і диференційний підхід до учнів на уроках математики
Практика показує, що забезпечити ефективність навчання шляхом постійної фронтальної роботи з класом практично неможливо. Для цього потрібно використовувати інші форми навчання, зокрема потр ...

Викладання іноземної мови

Викладання іноземної мови

У ДНЗ навчання дітей англійської мови доцільно розпочинати з п'ятилітнього віку. Більшість дітей цього віку досягають інтелектуальної, вольової, мотиваційної та емоційної готовності вивчати другу мову у колективі. >>>

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.edudirect.net