Файл: Мет выч методичка.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.04.2021

Просмотров: 1100

Скачиваний: 18

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

жет быть приведен к

[

1

,

1]

:

b

Z

a

... dx

1

Z

1

...dt,

x

=

b

+

a

2

+

b

a

2

t,

dx

=

b

a

2

dt,

b

Z

a

f

(

x

)

dx

=

b

a

2

1

Z

1

f

b

+

a

2

+

b

a

2

t

dt.

61


background image

Например, для

n

= 4

узлы и коэффициенты формулы Гаусса

t

1

=

t

4

= 0

.

861 136 311 594 0492

t

2

=

t

3

= 0

.

339 981 043 584 8646

1

2

α

1

=

1

2

α

4

= 0

.

173 927 422 568 7284

1

2

α

2

=

1

2

α

3

= 0

.

326 072 577 431 2716

5.5

Точность численного интегрирования

Можно показать, что остаточный член метода прямоугольников на
отрезке

[

a, b

]

имеет вид

|

R

пр

|

6

(

b

a

)

h

2

24

max

a

6

x

6

b

|

f

00

(

x

)

|

62


background image

для метода трапеций

|

R

тр

|

6

(

b

a

)

h

2

12

max

a

6

x

6

b

|

f

00

(

x

)

|

для метода Симпсона

|

R

С

|

6

(

b

a

)

h

4

180

max

a

6

x

6

b

|

f

(4)

(

x

)

|

для

n

– точечного метода Гаусса

|

R

Г

|

6

2

2

n

+1

(

n

!)

4

[(2

n

)!]

3

(2

n

+ 1)

max

a

6

x

6

b

|

f

(2

n

)

(

x

)

|

для

n

= 4

– метода Гаусса

|

R

Г

|

6

1

3 472 875

max

a

6

x

6

b

|

f

(8)

(

x

)

|

63


background image

5.6

Особые случаи численного интегрирования

1. Подынтегральная функция разрывна на отрезке интегрирования

Если подынтегральная функция на отрезке интегрирования тер-

пит разрыв, то интеграл вычисляется численно для каждого отрезка
непрерывности и результаты складывают. Например, в случае одной
точки разрыва

x

=

c

(

a < c < b

)

b

Z

a

f

(

x

)

dx

=

c

Z

a

f

(

x

)

dx

+

b

Z

c

f

(

x

)

dx

2. Несобственные интегралы.
Несобственными интегралами называются такие интегралы, кото-

рые имеют хотя бы одну бесконечную границу интегрирования или
подынтегральную функцию, обращающуюся в бесконечность хотя
бы в одной точке отрезка интегрирования.

64


background image

Интеграл с бесконечным пределом

Z

a

f

(

x

)

dx

называется сходящимся, если существует конечный предел

lim

b

→∞

b

Z

a

f

(

x

)

dx

и по определению

Z

a

f

(

x

)

dx

= lim

b

→∞

b

Z

a

f

(

x

)

dx.

Для вычисления сходящегося несобственного интеграла с заданной

65