9个求积公式
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第四章共包含9个求积公式,1个余项公式。 1,机械求积公式
f x dx = A k f (x k )n
k =0b a
2,插值求积公式
Ln x dx =b a [ l k (x )dx b
a L (x k )n k =0] 3,梯形求积公式
f x dx =
b −a b a [f a +f b ] R n x =− b −a 3f ′′ ξ 4,辛普森求积公式
f x dx =
b −a b a [f a +f (a +b )+f b ] R n x =− b −a (b −a )4f (4) ξ 5,复合梯形公式 f x dx =ℎb
a [f a + f x k n−1k =1+f
b ] h=(b-a)/n
R n x =−
b −a h 2f ′′ ξ
6,复合辛普森公式
f x dx =ℎb a [f a +4 f x k +12 n−1k =0+2 f x k n−1k =1+f b ] h=(b-a)/n
R n x =−
b −a (h )4f (4) ξ
7,高斯求积公式
ρ(x )f x dx = A k f (x k )n k =0b a
其中x k 为高斯点,n+1个节点对应2n+1级代数精度。 高斯点公式:ωn+1=(x-x 0)(x-x 1)…(x-x n )= x n+1 + a 0x n + a 1x n-1+…+a n-1x+a n ,用 ρ(x )ωn +1 x φk (x )dx b
a =0(k=0,…,n)求出待定系数a ,解方程ωn+1=0得高斯点。 重新代入 ρ(x )f x dx = A k f (x k )n k =0
b a 中求解方程组得到系数A 。
余项:
R n x =f 2n +2 ξ ρ x ωn +12b
a
(x )dx 8,高斯-勒让德公式
f x dx = A k f (x k )n
k =01−1
ρ x =1
高斯点:P n+1(x )=0的x 值。
A k : f x dx = A k f (x k )n k =0b a 中求解方程组 9,高斯-切比雪夫公式
1−x 2= A k f (x k )n k =01−1≈π f (x k )n k =1
高斯点;T n+1(x )=0的x 值。x k =cos (2k +12n +2π),k=0,1,…n 或: cos (2k−12n π),k=1,…n
A k :πn +1
10,求积公式的余项
R n x =Kf m+1 ξ
K 与f (x )无关,故设f x =x m+1,
Kf m+1 ξ = x m+1dx − A k n k =0b a (x k )m+1=1m+2(b m +2−a m +2)− A k (x k )m+1n k =0 K=
1(m +1)![1m +2(b m +2−a m +2)− A k (x k )m +1]n k =0