Metodichka_ruchnoy_schet_chislennye_metody
.pdfДокумент Mcad:
Интерполяция полиномом 2-й степени
Зададим общий вид полинома 2-й степени P2(x)=a0+a1x+a2x2. Для нахождения коэффициентов полинома необходимо решить систему линейных уравнений.
a |
|
a |
|
x |
|
a |
|
x |
2 |
y |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
2 |
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
a0 a1 x1 a |
2 x12 |
y1 . |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
a1 x4 a |
2 x |
2 |
y4 |
|
|
|
|
|
||||||
a0 |
4 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
0,2 a 0,22 |
a |
0,1 |
|
Получаем систему: a |
0 |
0,4 a1 |
0,42 |
a 2 |
0,5 . |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a0 1 a1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 a2 0,7 |
(8)
(9)
23
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
0,04 |
|
a |
0 |
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
a |
|
|
|
||||
Запишем систему в матричном виде. 1 |
0,4 |
0,16 |
0,5 . |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
|
a2 |
0,7 |
||||||
Решим систему методом Гаусса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1 |
0,2 |
0,04 |
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,4 |
0,16 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В результате получаем систему. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
1 |
0,2 |
0,04 |
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0,6 |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
2,0833 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Запишем полученные данные в виде системы линейных уравнений:
a |
0 |
0,2a 0,04 a |
2 |
0,1 |
|
|
1 |
|
|
||
|
|
a1 0,6 a2 |
2 |
. |
|
|
|
a2 2,0833 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Из 3-го уравнения a2 2,0833. Из 2-го уравнения найдѐм a1 2 0,6 a2 . a1 2 0,6( 2,0833) a1 3,25 . Из 1-го уравнения найдѐм
a0 0,1 0,2 a1 0,04 a2 a0 0,1 0,2 3,25 0,04 ( 2,0833) a0 0,4667 .
Запишем найденное уравнение P2(x) 0,4667 3,25 x 2,083 x2 . Найдѐм отклонения полученного полинома P2(x) от заданных точек y.
O P2(x ) y |
|
P2(x ) 0,4667 3,25 x |
2,083 x |
2 |
P2(0,2) 0,1. |
|||
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
||
O0 |
0,1 0,1 0 . |
|
|
|
|
|||
O P2(x ) y |
|
P2(x ) 0,4667 3,25 x 2,083 x 2 |
|
P2(0,4) 0,5 . |
||||
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
O1 0,5 0,5 0. |
|
|
|
|
||||
O P2(x ) y |
2 |
P2(x ) 0,4667 3,25 x |
2,083 x |
2 |
P2(0,7) 0,79. |
|||
2 |
2 |
|
2 |
2 |
2 |
|
||
O2 |
0,79 0,6 0,19 . |
|
|
|
|
|||
O P2(x ) y |
|
P2(x ) 0,4667 3,25 x |
2,083 x 2 |
P2(0,85) 0,79 . |
||||
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
|
|
O3 |
0,79 0,9 0,11. |
|
|
|
|
|||
O P2(x ) y |
4 |
P2(x ) 0,4667 3,25 x |
2,083 x |
2 |
P2(1) 0,7 . |
|||
4 |
4 |
|
4 |
4 |
4 |
|
||
O4 |
0,7 0,7 0 . |
|
|
|
|
Метод Ньютона
полином 1-й степени (построенный на точках { yn,xn} и {ym,xm})
N1( t ) yn ( ym yn )( t xn ) ( xm xn )
полином 2-й степени (построенный на точках { yn,xn},{ ym,xm},{ yp,xp})
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( y p yn ) |
|
( ym yn ) |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
( y |
m |
y |
n |
) |
|
|
|
|
( x p xn ) |
|
( xm |
xn ) |
|
|
|
|
|
|||
N 2( t ) y |
n |
|
|
|
|
|
( t x |
n |
) |
|
|
|
|
|
|
|
( t x |
n |
)( t x |
m |
) |
||
( xm |
xn ) |
|
( x p |
xm ) |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24
Интерполирующая функция 1-й степени построенная на 1-й и 3-й точках.
N1(t) y |
( y3 y1 ) |
(t x ) . |
|
|
||
|
|
|
||||
1 |
(x3 x1 ) |
1 |
|
|
||
|
|
|
|
|||
Подставим значения x1 ,x3 ,y1 ,y3 . |
|
|
||||
N1(t) 0,5 |
(0,9 0,5) |
(t 0,4) . Сгруппируем коэффициенты у неизвестных. |
||||
|
||||||
|
(0,85 0,4) |
|
|
|
||
Получим уравнение. N1(t) 0,144 0,889 t . |
|
|
||||
Найдѐм отклонения найденного уравнения от заданных точек. |
|
|||||
N1(x0 ) 0,144 0,889 x0 |
N1(0,2) 0,144 0,889 0,2 |
O0 N1(0,2) y0 |
O0 0,222 . |
|||
N1(x1 ) 0,144 0,889 x1 |
N1(0,4) 0,144 0,889 0,4 |
O1 N1(0,4) y0 |
O1 0 . |
|||
N1(x2 ) 0,144 0,889 x2 |
N1(0,7) 0,144 0,889 0,7 |
O2 N1(0,7) y2 |
O2 0,166 . |
|||
N1(x3 ) 0,144 0,889 x3 |
N1(0,85) 0,144 0,889 0,85 O3 N1(0,85) y3 O3 0 . |
|||||
N1(x4 ) 0,144 0,889 x4 |
N1(1) 0,144 0,889 1 O4 N1(1) y4 O4 0,333. |
Интерполирующая функция 2-й степени построенная на 0-й и 2-й и 4-й точках.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( y4 y0 ) ( y2 |
y0 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
( y2 y0 ) |
|
|
|
|
|
(x4 x0 ) |
|
|
(x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
N1(t) y |
|
|
(t x |
) |
|
|
x0 ) |
|
(t x |
) |
(t x |
|
) |
|||||||||||||
0 |
|
(x2 x0 ) |
|
|
(x4 x2 ) |
|
|
|
2 |
|||||||||||||||||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Подставим значения x0 , x2 , x4 , y0, y2 , y4 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(0,7 0,1) |
|
(0,6 0,1) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
N 2(t) 0,1 |
|
(0,6 0,1) |
(t 0,2) |
|
(1 0,2) |
|
|
(0,7 0,2) |
(t 0,2)(t 0,7) . |
|||||||||||||||||
|
|
|
(1 0,7) |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
(0,7 0,2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Получим N 2(t) 0,8333 t 2 1,75 t 0,21662 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Найдѐм отклонения найденного уравнения от заданных точек. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
N 2(x ) 0,8333 x 2 |
1,75 x |
0,21662 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
0 |
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N 2(0,2) 0,8333 0,22 1,75 0,2 0,21662 |
O N 2(0,2) y |
0 |
O 0 . |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
N 2(x ) 0,8333 x 2 |
1,75 x 0,21662 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
1 |
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N 2(0,4) 0,8333 0,42 1,75 0,4 0,21662 |
O N 2(0,4) y O 0,14995 . |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
||
N 2(x ) 0,8333 x 2 |
1,75 x |
0,21662 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2 |
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N 2(0,7) 0,8333 0,72 1,75 0,7 0,21662 |
O N 2(0,7) y |
2 |
O 0 . |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
N 2(x ) 0,8333 x 2 |
1,75 x |
0,21662 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
3 |
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N 2(0,85) 0,8333 0,852 1,75 0,85 0,21662 |
O N 2(0,85) y |
O 0,23120 . |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
|
|
N 2(x ) 0,8333 x 2 |
1,75 x |
0,21662 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
4 |
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N 2(01) 0,8333 12 1,75 1 0,21662 O N 2(1) y |
4 |
O 0 . |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
Построим график функции N 2( x ) и отметим исходные точки на этом же графике.
25
Интерполяция полиномом 2 степени методом Ньютона |
||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
y |
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
N2(x) |
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
|
|
|
х |
|
|
|
Кусочно-линейная интерполяция (Метод неопределѐнных коэффициентов)
На интервале от 0,2 до 1 задано 5 точек, получаем 4 отрезка. Интерполируем (метод Неопределенных коэффициентов) полиномом 1-й степени каждый отрезок. После нахождения каждого полинома запишем результат.
Системы для нахождения уравнений отрезков ломаной:
1-й отрезок (х0,х1) |
2-й отрезок (х1,х2) |
3-й отрезок (х2,х3) |
4-й отрезок (х3,х4) |
||||||||||
a1 a1 x y |
a2 |
|
a2 x |
y |
a3 a3 x y |
a4 |
|
a4 |
|
x |
|
y |
|
0 1 0 0 |
|
0 |
1 1 |
1 |
0 1 2 2 |
|
0 |
|
1 |
|
3 |
|
3 |
a10 a11 x1 y1 |
a20 a21 x2 |
y2 |
a30 a31 x3 y3 |
a40 a41 x4 |
y4 |
a10
Ответ: P1(x) a20
a30a40
a11 x, |
при |
x0 |
x x1 |
a21 x, при |
x1 |
x x2 |
|
a31 x, |
при |
x2 |
x x3 |
a41 x, |
при |
x3 |
x x4 |
|
i |
0 |
1 |
1-й отрезок (точки х0,х1) |
x |
0,2 |
0,4 |
|
y |
0,1 |
0,5 |
Полином P11(x) a10 a11 x . По условию интерполяции полином должен проходить через точки, которые выбраны для построения, т.е.
P11(x |
|
) y |
|
; |
a1 |
a1 x |
|
y |
|
; |
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
Следовательно |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
|
. |
|
|
P11(x1 ) y1. |
a10 |
a11 x1 |
y1. |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a10 |
a11 |
0,2 0,1; |
Подставим значения x0 , x1, y0 , y1 . В результате получаем |
a11 |
0,4 0,5. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a10 |
Неизвестными в системе являются a10 , a11 . Решим систему методом Гаусса.
1 |
0,2 |
|
0,1 |
1 |
0,2 |
|
0,1 |
|
|
a10 |
a11 0,2 0,1 |
||||
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Получаем |
|
|
0,2 0,4 . |
|
1 |
0,4 |
|
0,5 |
|
|
0 |
0,2 |
|
0,4 |
. |
a1 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
Из 2-го уравнения найдем a11 0,4 |
0,2 2 . |
|
|
Из 1-го уравнения найдем a10 0,1 0,2 a11 0,1 0,2 2 0,3. Запишем найденное уравнение P11(x) 0,3 2x .
26
Проверка. Значения в точках P11(х0 0,2) 0,3 2 0,2 0,1 у0 ;
P11(х1 0,4) 0,3 2 0,4 0,5 у1 .
Следовательно, прямая проходит через точки x0 , y0 , x1, y1 .
2-й отрезок (точки х1,х2) |
i |
1 |
2 |
|
x |
0,4 |
0,7 |
|
y |
0,5 |
0,6 |
Полином P12(x) a20 a21 x . По условию интерполяции полином должен проходить через точки, которые выбраны для построения, т.е.
P12(x ) y ; |
|
a2 |
|
a2 x |
y ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1 |
1 |
Следовательно |
0 |
1 1 |
|
1 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|||
P12(x2 ) y2 . |
|
a20 |
a21 x2 |
y2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Подставим значения |
x1,x2 , y1, y2 . В результате получаем |
a20 |
a21 |
0,4 0,5; |
||||||||||||||
|
a21 |
0,7 0,6. |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a20 |
||
Неизвестными в системе являются a20 , a21 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
1 |
0,4 |
|
0,5 |
|
1 |
0,4 |
|
0,5 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решим систему методом Гаусса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
||||||
|
|
|
|
1 |
0,7 |
|
0,6 |
|
|
0 |
0,3 |
|
0,1 |
|
|
|
||
Запишем матрицу в виде системы |
a20 a21 0,4 0,5; |
|
|
|
||||||||||||||
|
a21 0,3 0,1. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Из 2-го уравнения найдем a21 0,1 |
0,3 0,333. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Из 1-го уравнения найдем a20 0,5 0,4 a21 |
0,5 0,4 * 0,333 0,3668. |
|||||||||||||||||
Запишем найденное уравнение P12(x) 0,3668 0,333x . |
|
|
|
Проверка. Найденное уравнение должно проходить через точки x1, y1 , x2 , y2 . P12(x1 0,4) 0,3668 0,333 0,4 0,5 y1 ,
P12(x2 0,7) 0,3668 0,333 0,7 0,6 y2 .
Следовательно, найденная прямая проходит через 1-ю и 2-ю точки.
3-й отрезок (точки х2,х3) |
i |
2 |
3 |
|
x |
0,7 |
0,85 |
||
|
||||
|
y |
0,6 |
0,9 |
Полином P13(x) a30 a31 x . По условию интерполяции полином должен проходить через точки, которые выбраны для построения, т.е.
P13(x |
|
) y |
|
; |
a3 |
|
a3 x |
|
y |
|
; |
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
. Следовательно |
0 |
1 |
2 |
|
2 |
|
. |
|
|
P13(x3 ) y3. |
a30 |
a31 x3 |
y3. |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a30 |
a31 |
0,7 0,6; |
|||
Подставим значения x2 ,x3 , y2 , y3 . В результате |
|
|
a31 |
0,85 0,9. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a30 |
Неизвестными в системе являются a30 , a31 .
27
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
0,7 |
0,6 |
|
1 |
0,7 |
0,6 |
|
|||
Решим систему методом Гаусса. |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
0 |
0,15 |
0,3 |
|
|
1 |
0,85 |
0,9 |
|
|
|
||||
|
|
|
a30 a31 0,7 0,6; |
|
Запишем матрицу в виде системы. |
a31 0,15 0,3. |
|
Из 2-го уравнения найдем a31 0,30,15 2 .
Из 1-го уравнения найдем a30 0,6 0,7 a31 0,6 0,7 2 0,8. Запишем найденное уравнение P13(x) 0,8 2x .
Проверка. Найденное прямая должна пройти через точки x2 , y2 , x3 , y3 .
P13(x2 0,7) 0,8 2 x2 0,8 2 0,7 0,6 y2 .
P13(x3 0,85) 0,8 2 x3 0,8 2 0,85 0,9 y3 .
Следовательно, найденная прямая проходит через 2-ю и 3-ю точки.
|
i |
3 |
4 |
4-й отрезок (точки х3,х4) |
x |
0,85 |
1 |
|
y |
0,9 |
0,7 |
Полином P14(x) a40 a41 x . По условию интерполяции полином должен проходить через точки, которые выбраны для построения, т.е.
P14(x |
) y |
; |
a4 |
|
a4 x |
y |
; |
|
|
|
3 |
3 |
|
Следовательно |
0 |
1 3 |
3 |
|
. |
P14(x4 ) y4 . |
a40 |
a41 x4 |
y4 . |
|
Подставим значения |
x3 ,x4 , y3 , y4 |
a40 a41 0,85 0,9; |
|
. В результате получаем |
a40 a41 1 0,7. |
||
|
|
|
Неизвестными в системе являются a40 , a41. Решим систему методом Гаусса.
1 |
|
|
1 |
|
|
|
||
0,85 |
0,9 |
0,85 |
0,9 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,7 |
|
|
0 |
0,15 |
0,2 |
. |
1 |
|
|
|
a40 a41 0,85 0,9; |
. |
|
Запишем матрицу в виде системы |
a41 0,15 0,2. |
|
|
|
|
Из 2-го уравнения найдем a41 0,2 |
0,15 1,333 . |
|
Из 1-го уравнения найдем a40 0,9 0,85 a41 0,9 0,85 ( 1,333) 2,033 .
Запишем найденное уравнение P14(x) 2,033 1,333x .
Проверка. Найденное уравнение должно проходить через точки x3 , y3 , x4 , y4 .
P14(x3 0,85) 2,033 1,333 x3 2,033 1,333 0,85 0,9 y3 .
P14(x4 1) 2,033 1,333 x4 2,033 1,333 1 0,7 y4 .
Следовательно, прямая проходит через 3-ю и 4-ю точки.
|
0,3 2x, если 0,2 x 0,4; |
|
|
0,3668 0,333x, если 0,4 x 0,7; |
|
Запишем ответ P1(x) |
0,8 2x, если 0,7 x 0,85; |
|
|
|
2,033 1,333x, если 0,85 x 1. |
|
28
Кусочно-параболическая интерполяция
Системы для нахождения коэффициентов полинома:
1-й отрезок (точки х0,х1, х2) |
2-й отрезок (точки х2,х3, х4) |
|||||||||||||||
a1 a1 x a1 x2 |
y |
; |
a2 |
0 |
a2 x a2 |
2 |
x2 |
y |
; |
|||||||
|
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
0 |
|
|
1 |
2 |
2 |
2 |
|
|||
a1 a1 x a1 x2 |
y ; |
|
a21 x3 a22 x32 |
y3; |
||||||||||||
a20 |
||||||||||||||||
|
0 |
1 |
|
1 |
2 |
1 |
1 |
|
a20 a21 x4 a22 x42 |
|
|
|||||
a1 a1 x |
2 |
a1 x2 |
y |
. |
y4. |
|||||||||||
|
0 |
1 |
|
2 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a1 |
|
|
a1 x a1 x2 |
,при x |
|
x x |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Ответ: |
|
P2(x) a2 |
0 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
a2 |
x a2 |
2 |
x2 ,при |
x |
|
x x |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
4 |
|
|
|
|
||||||
На интервале от 0,2 до 1 задано 5 точек. |
|
Разобьѐм его на два отрезка x0 x x2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
и |
x2 x x4 . Интерполируем |
|
|
|
|
(методом неопределенных |
коэффициентов) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
полиномом 2-й степени каждый отрезок. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1-й отрезок (точки х0,х1, х2) |
|
i |
|
|
|
|
0 |
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
x |
|
|
|
|
0,2 |
|
0,4 |
|
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
0,1 |
|
0,5 |
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Полином |
P21(x) a1 |
a1 x a |
2 |
x2 . |
|
По |
условию |
|
интерполяции |
полином |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
должен |
|
проходить |
|
через |
точки, |
которые |
выбраны |
для |
построения, |
т.е. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
P21(x |
0 |
) y |
0 |
; |
|
|
|
|
|
|
a1 |
|
|
a1 x |
0 |
|
a1 x |
2 |
y |
0 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a11 x1 |
|
|
|
|
|
2 |
y1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
P21(x1 ) |
y1; Следовательно a10 |
a12 x1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
P21(x |
|
) y |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a11 x2 |
|
|
|
|
|
2 |
y2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
a10 |
|
a12 x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Подставим значения x0 ,x1,x2 , y0 , y1, y2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a1 |
a1 |
|
0,2 a1 |
|
0,22 |
0,1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В результате получаем |
|
a11 0,4 a12 |
|
|
0,4 |
2 |
0,5; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
a10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a11 0,7 a12 |
|
|
0,7 |
2 |
0,6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Неизвестными в системе являются a10 , a11 , a12 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
Решим систему методом Гаусса: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
1 |
0,2 |
|
|
0,22 |
|
0,1 |
|
|
1 |
0,2 |
|
0,04 |
|
0,1 |
|
|
1 |
|
|
0,2 |
|
0,04 |
|
|
|
|
1 |
0,2 |
0,04 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
||||||||||
1 |
0,4 |
|
|
0,42 |
|
0,5 |
|
0 |
0,2 |
|
0,12 |
|
0,4 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
0,6 |
|
2 |
0 |
1 |
0,6 |
|
|
2 |
. |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
0,7 |
|
|
0,7 |
|
|
|
|
|
0 |
0,5 |
|
0,45 |
|
0,5 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
0,9 |
|
|
|
0 |
0 |
0,3 |
|
|
1 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a10 |
a11 0,2 a12 0,04 0,1; |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a11 |
a12 |
0,6 2; |
|
|
|
|
||||
Запишем полученную матрицу в виде системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a12 |
0,3 1. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Из 3-го уравнения найдем a12 1 0,3 3,333. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Из 2-го уравнения найдем a11 2 0,6 a12 |
2 0,6 ( 3,333) 4 . |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Из 1-го a10 0,1 0,2 a11 0,04 a12 0,1 0,2 4 0,04 ( 3,333) 0,567 . |
|
Запишем найденное уравнение P21(x) 0,567 4x 3,333x2 .
29
Проверка. Найденное уравнение должно удовлетворять условию интерполяции |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
для системы точек x0 , y0 , x1, y1 , x2 , y2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
P21(x 0,2) 0,567 4 x |
|
|
|
3,333 x |
2 0,567 4 0,2 3,333 0,22 |
0,1 у |
0 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
P21(x 0,4) 0,567 4 x |
|
|
3,333 x 2 |
0,567 4 0,4 3,333 0,42 0,5 у |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||
P21(x |
2 |
0,7) 0,567 4 x |
2 |
3,333 x |
2 0,567 4 0,7 3,333 0,72 |
0,6 у |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Следовательно, полученный полином проходит через 0- ю, 1-ю и 2-ю точки. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2 отрезок (точки х0,х1, х2) |
|
|
|
x |
0,7 |
|
0,85 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
0,6 |
|
0,9 |
|
|
|
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Полином |
P22(x) a2 |
0 |
a2 |
x a2 |
2 |
x2 |
. |
По |
|
условию |
|
интерполяции |
|
полином |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
должен |
проходить |
|
через |
|
|
|
точки, |
|
которые |
выбраны |
|
для |
построения, |
т.е. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
P21(x2 ) y2 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a2 |
0 |
a2 x |
2 |
|
a2 |
2 |
x |
2 |
y |
2 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
P21(x3 ) y3 ; Следовательно |
0 |
a2 x |
3 |
|
a2 |
2 |
x |
2 |
y |
|
; . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a2 |
|
|
2 |
y4 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
P21(x4 ) y4 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a20 a21 x4 |
|
2 x4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
Подставим значения x2 ,x3 ,x4 ,y2 ,y3 ,y4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a2 |
0 |
|
a2 |
|
0,7 a2 |
2 |
0,72 |
0,6; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
В результате получаем |
|
|
a21 0,85 a22 0,85 |
2 |
0,9; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
a2 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
0,7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a20 |
|
a21 1 a22 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Неизвестными в системе являются a20 , a21 , a22 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Решим систему методом Гаусса: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
1 |
0,7 |
|
0,7 |
2 |
|
0,6 |
|
|
1 |
0,7 |
|
|
|
0,49 |
|
0,6 |
|
|
1 |
|
|
0,7 |
|
0,49 |
|
0,6 |
|
|
1 |
0,7 |
0,49 |
|
0,6 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1 |
0,85 |
0,852 |
|
0,9 |
|
|
0 |
0,15 |
|
|
0,23 |
|
0,3 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
1,55 |
|
2 |
|
|
|
|
0 |
1 |
1,55 |
|
2 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
0 |
0,3 |
|
|
0,51 |
|
0,1 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
|
1,7 |
|
|
|
|
0 |
0 |
0,15 |
|
1,67 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a20 |
a21 |
0,7 a22 |
0,49 0,6; |
Запишем матрицу в виде системы: |
a21 |
a22 1,55 |
2; |
|
a22 0,15 1,667. |
||
|
Из 3-го уравнения найдем a22 1,6670,15 11,11.
Из 2-го уравнения найдем a21 2 1,55 a22 2 1,55 11,11 19,22.
Из 1-го a20 0,6 0,7a21 0,49a22 0,6 0,7 19,22 0,49 ( 11,11) 7,41.
Запишем найденное уравнение P21(x) 7,41 19,22 x 11,11 x2 . Проверка.
Найденное уравнение должно удовлетворять условию интерполяции для системы точек x2 , y2 , x3 , y3 , x4 , y4 .
P21(x2 0,7) 7,41 19,22 x2 11,11 x2 2 7,41 19,22 0,7 11,11 0,72 0,6 у2 .
P21(x3 0,85) 7,41 19,22 x3 11,11 x32 7,41 19,22 0,85 11,11 0,852 0,9 у3.
P21(x4 1) 7,41 19,22 x4 11,11 x4 2 7,41 19,22 1 11,11 12 0,7 у4 .
Следовательно, полученный полином проходит через 2- ю, 3-ю и 4-ю точки.
30
0,567 4x 3,333x2 , |
если 0,2 x 0,7 |
|
Запишем ответ P2(x) |
19,22x 11,11x2 , если 0,7 x 1 |
|
7,41 |
Лабораторная работа №4 Вычисление определѐнного интеграла
Постановка задачи: |
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Вычислить определѐнный интеграл |
|
I f (x)dx с шагом h=(b-a)/n, |
|
|||||||||||||||||||
где n - количество разбиений [a,b]. |
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Название метода |
|
|
|
|
|
|
|
Итерационная формула |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Метод центральных |
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|||||
|
I h f x |
1 , где |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
x 1 |
a h i |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
прямоугольников |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||
|
|
|
i 0 |
|
i |
2 |
i 2 |
|
|
|||||||||||||
Метод трапеций |
|
|
|
|
f (a) f (b) |
n 1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
I hx |
|
|
|
|
|
|
f (xi ) , где |
xi a hi |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S1 f (xi ) , где xi |
a hi |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Метод Симпсона |
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||||
|
|
f x |
|
1 , где |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
S 2 |
|
x 1 |
a h i |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
i 0 |
|
i 2 |
i 2 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
I |
h |
( f (a) 2 S1 4 S 2 f (b)) |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычислить интеграл x2 dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подынтегральная функция f(x)=x2 , |
a=0, |
|
|
b=5, n=5, h=(b-a)/n=(5-0)/5=1 |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
номер |
значение |
значение xi+1/2 |
|
значение f(xi) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
точки |
xi |
в центре [xi xi+1] |
|
|
значение f(xi+1/2) |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
i=0 |
x=0 |
|
|
|
|
|
|
|
f(x=0)=02=0 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x=0,5 |
|
|
|
|
|
f(x=0,5)=0,52=0,25 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
i=1 |
x=1 |
|
|
|
|
|
f(x=1)=12=1 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
x=1,5 |
|
|
|
|
|
f(x=1,5)=1,52=2,25 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
i=2 |
x=2 |
|
|
|
|
|
f(x=2)=22=4 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
x=2,5 |
|
|
|
|
|
f(x=2,5)=2,52=6,25 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
i=3 |
x=3 |
|
|
|
|
|
f(x=3)=32=9 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
x=3,5 |
|
|
|
|
|
f(x=3,5)=3,52=12,25 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
i=4 |
x=4 |
|
|
|
|
|
f(x=4)=42=16 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
x=4,5 |
|
|
|
|
|
f(x=4,5)=4,52=20,25 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
i=5 |
x=5 |
|
|
|
|
|
f(x=5)=52=25 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
31
Метод центральных прямоугольников:
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iцп h f |
x |
|
1 |
h f (0,5 f |
(1,5) f (2,5) f (3,5) f (4,5)) |
|
|||||||
|
i 0 |
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1(0,25 2,25 6,25 12,25 20,25) 41,25 |
|
|
|
||||||||||
Метод трапеций: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
f (a) |
f (b) |
n 1 |
|
f (0) f (5) |
|
|
|
|||||
|
f |
|
|
|
|||||||||
I тр h |
|
|
|
|
|
(xi ) |
h |
|
f (1) |
f (2) f (3) |
|
||
|
|
2 |
|
2 |
|||||||||
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
||||
1 |
0 25 |
1 4 9 16 |
42,5 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Метод Симпсона:
f(4)
|
|
|
|
h |
|
n 1 |
n 1 |
|
|
|
|
|
Isimp |
f (a) f (b) 2 f (xi ) 4 f x |
|
1 |
|||||||||
|
|
|||||||||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
6 |
i 1 |
i 0 |
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|||
|
h |
f (0) f (5) 2( f (1) f (2) f (3) f (4)) 4 f (0,5 f (1,5) f (2,5) f (3,5) f (4,5)) |
||||||||||
|
|
|||||||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
0 25 2(1 4 9 16) 4(0,25 2,25 6,25 12,25 20,25) 41,677 |
|||||||||
|
||||||||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Метод левых прямоугольников:
n 1
Iлп h f xi h f (0 f (1) f (2) f (3) f (4)) 1(0 1 4 9 16) 30
i 0
Метод правых прямоугольников:
n
Iпп h f xi h f (1 f (2) f (3) f (4) f (5)) 1(1 4 9 16 25) 55
i 1
Документ Mcad:
32