复合梯形公式和复合辛普森公式 罗欢

一、实验名称:复合梯形求积公式

二、实验目的:

掌握复合梯形求积公式的主要思想,能够利用复合求积公式进行积分的数值估计

三、实验准备:

1、在开始本实验之前,先回顾教科书中关于本节的相关知识;

2、需要一个装有MATLAB 的计算机。

四、实验内容:

对于函数f x =

sin x x [0,1]上的积分

1.计算步长h 。即h=(max(x)-min(x))/(n-1);

2.计算各个结点对应的函数值。即f(1:n)=y(1:n);

3.将第二步所得结果带入复合梯形公式,即

I=(f(1)+2*sum(f(2:n-1))+f(n))*h/2;

4. 计算结果。

六、重要标示符说明

X:函数中的自变量;

Xi:每个节点处的自变量值;

Yi:每个自变量对应的函数值;

h :步长;

max()是取最大值;

min 是取最小值;

sum 是求和函数;

七、源程序:

Clear;

n=9;

x=[0 1 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1];

y=[1 0.9973978 0.9896158 0.9767267 0.9588510 0.9361556

0.9088516 0.8771925 0.8414709];

h=(max(x)-min(x))/(n-1);

f(1:n)=y(1:n);

I=(f(1)+2*sum(f(2:n-1))+f(n))*h/2;

disp(I);

一、实验名称:利用复化辛普森公式计算积分

二、实验目的:

(1)掌握利用复化辛普森公式的方法计算积分。

(2)熟悉matlab 的操作,利用辛普森公式求方程 0 =−4/9的积分

三、实验原理:

原理:将区间[a,b]分成N 个子区间

[x(k),x[k+1]](k=0,1,…,N-1),h=(b-a)/N,在每个子区间[x(k),x[k+1]]上使用辛普森公式,可求得结果。

辛普森公式:

n −11

S n = h/6[f x k +f x k+0.5 +f(xk+1)]

k=0

n n −1

=h/6[f a +f b +2 f x k +4 f x k+0.5 ]

k=1k=0

其中x k+0.5是[x k , x k+1]的中点,即x k+0.5=x k +h/2

四、算法步骤

1、输入a,b,h

2、代入辛普森公式求结果

五、程序实现(源程序)

Functions=simpr1(f,a,b,n)

%f是被积函数

%a,b分别为积分的上下限

%n是子区间的总个数

%s是梯形总面积,即所求积分的值

h=(b-a)/(2*n);

s1=0;

s2=0;

for k=1:n

x=a+h*(2*k-1);

s2=s1+feval(‘f,x);

end

s=h*(feval(‘f,a)+feval(‘f,b)+4*s1+2*s2)/3;

输入命令:>>fplot(‘atan(x)’,[0,1]);grid即可看到曲线atan(x),并大致估算出值得位置。

一、实验名称:复合梯形求积公式

二、实验目的:

掌握复合梯形求积公式的主要思想,能够利用复合求积公式进行积分的数值估计

三、实验准备:

1、在开始本实验之前,先回顾教科书中关于本节的相关知识;

2、需要一个装有MATLAB 的计算机。

四、实验内容:

对于函数f x =

sin x x [0,1]上的积分

1.计算步长h 。即h=(max(x)-min(x))/(n-1);

2.计算各个结点对应的函数值。即f(1:n)=y(1:n);

3.将第二步所得结果带入复合梯形公式,即

I=(f(1)+2*sum(f(2:n-1))+f(n))*h/2;

4. 计算结果。

六、重要标示符说明

X:函数中的自变量;

Xi:每个节点处的自变量值;

Yi:每个自变量对应的函数值;

h :步长;

max()是取最大值;

min 是取最小值;

sum 是求和函数;

七、源程序:

Clear;

n=9;

x=[0 1 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1];

y=[1 0.9973978 0.9896158 0.9767267 0.9588510 0.9361556

0.9088516 0.8771925 0.8414709];

h=(max(x)-min(x))/(n-1);

f(1:n)=y(1:n);

I=(f(1)+2*sum(f(2:n-1))+f(n))*h/2;

disp(I);

一、实验名称:利用复化辛普森公式计算积分

二、实验目的:

(1)掌握利用复化辛普森公式的方法计算积分。

(2)熟悉matlab 的操作,利用辛普森公式求方程 0 =−4/9的积分

三、实验原理:

原理:将区间[a,b]分成N 个子区间

[x(k),x[k+1]](k=0,1,…,N-1),h=(b-a)/N,在每个子区间[x(k),x[k+1]]上使用辛普森公式,可求得结果。

辛普森公式:

n −11

S n = h/6[f x k +f x k+0.5 +f(xk+1)]

k=0

n n −1

=h/6[f a +f b +2 f x k +4 f x k+0.5 ]

k=1k=0

其中x k+0.5是[x k , x k+1]的中点,即x k+0.5=x k +h/2

四、算法步骤

1、输入a,b,h

2、代入辛普森公式求结果

五、程序实现(源程序)

Functions=simpr1(f,a,b,n)

%f是被积函数

%a,b分别为积分的上下限

%n是子区间的总个数

%s是梯形总面积,即所求积分的值

h=(b-a)/(2*n);

s1=0;

s2=0;

for k=1:n

x=a+h*(2*k-1);

s2=s1+feval(‘f,x);

end

s=h*(feval(‘f,a)+feval(‘f,b)+4*s1+2*s2)/3;

输入命令:>>fplot(‘atan(x)’,[0,1]);grid即可看到曲线atan(x),并大致估算出值得位置。


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