Рефераты. Вычисление площадей эпюр с использованием численных методов

Вывод: к заданной точности наиболее близка 5-я итерация.

, .

Проверим решение данного уравнения методом надстройки:

Нелинейное уравнение е^x+lnx-10*x=0

Х0

Xn

F(Xn)

3,5265

3,5265

0,00005

2 Численное интегрирование

При решении достаточно большого круга технических задач приходится сталкиваться с необходимостью вычисления определённого интеграла.

Очень часто применяют формулы для приближённого вычисления интегралов.

Такие формулы называют квадратурными формулами или формулами численного интегрирования.

Идея численного метода заключается в замене криволинейной трапеции фигурой, площадь, которой вычисляется достаточно просто.

2.1 Квадратурные формулы прямоугольников

Отрезок интегрирования [а;b] разбиваем на п равных отрезков и получаем п+1 равноудаленных точек: х0=а, хп=b, хi+1=xi+h, i=(0,1,2…,
п-1), где h шаг разбивки. При этом обозначим уi=fi).

Площадь каждой элементарной криволинейной трапеции заменим площадью прямоугольника с основанием h и высотой , где , i=0,1,2,…,п+1.

Существует несколько формул прямоугольников: «левых» (входящих), «правых» (выходящих) и «средних».

В нашем случае рассмотрим подробнее формулу «средних» прямоугольников, когда

.

Произведём разбивку для n=5 и n=10:

a=

3,0000

Численное интегрирование

b=

3,5265

n=

5

J=

h=

0,1053

Номер

Значение

f(x)

Метод

узла

узла

ср.прямоуг

1

3,0000

-8,8159

0,0000

2

3,1053

-7,6040

-0,9228

3

3,2106

-6,1456

-1,7179

4

3,3159

-4,4131

-2,3595

5

3,4212

-2,3759

-2,8187

6

3,5265

0,0000

-3,0633

a=

3,0000

b=

3,5265

n=

10

h=

0,0527

Номер

Значение

f(x)

Метод

узла

узла

ср.прямоуг

1

3,0000

-8,8159

0,0000

2

3,0527

-8,2391

-0,4628

3

3,1053

-7,6040

-0,8952

4

3,1580

-6,9073

-1,2941

5

3,2106

-6,1456

-1,6564

6

3,2633

-5,3154

-1,9786

7

3,3159

-4,4131

-2,2571

8

3,3686

-3,4346

-2,4880

9

3,4212

-2,3759

-2,6675

10

3,4739

-1,2325

-2,7912

11

3,5265

0,0000

-2,8547

a=

3,5265

Численное интегрирование

b=

4,0000

n=

5

J=

h=

0,0947

Номер

Значение

f(x)

Метод

узла

узла

ср.прямоуг

1

3,5265

0,0000

0,0000

2

3,6212

2,4572

0,0045

3

3,7159

5,2492

0,2417

4

3,8106

8,4093

0,7433

5

3,9053

11,9743

1,5441

6

4,0000

15,9844

2,6825

a=

3,5265

b=

4,0000

n=

10

h=

0,0474

Номер

Значение

f(x)

Метод

узла

узла

ср.прямоуг

1

3,5265

0,0000

0,0000

2

3,5739

1,1887

0,0011

3

3,6212

2,4572

0,0585

4

3,6686

3,8093

0,1760

5

3,7159

5,2492

0,3575

6

3,7633

6,7810

0,6072

7

3,8106

8,4093

0,9294

8

3,8580

10,1388

1,3287

9

3,9053

11,9743

1,8099

10

3,9527

13,9211

2,3780

11

4,0000

15,9844

3,0382

Страницы: 1, 2



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.