С Новым годом! Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Математический анализ
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Блоги Сообщество Поиск Заказать работу  
 
Рейтинг 4.57/7: Рейтинг темы: голосов - 7, средняя оценка - 4.57
1 / 1 / 0
Регистрация: 19.07.2018
Сообщений: 107

Численное интегрирование

14.05.2019, 21:01. Показов 1375. Ответов 3
Метки нет (Все метки)

Студворк — интернет-сервис помощи студентам
Я написал программу по 5(левые,правые,средние треугольники,трапеция и симпсона) методам вычисления интеграла,нашёл их погрешность,но мне надо объяснить,почему из всех данных методов точнее Симпсона(словами мат.анализа),помогите пожалуйста!
Кликните здесь для просмотра всего текста
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
#include <iostream>
#include <cmath>
# include <locale.h>
using namespace std;
 
double func(const double &x)
{
    return (2 * x*x*x - 7 * x + 4);
}
 
double integr_lefttriangle(const int &n, const double &a, const double &b)
{
    double sum = 0;
    double h = (b - a) / n;
    for (double i = 0; i < n; i++)
        sum += func(a + i * h);
    return sum * h;
}
double integr_righttriangle(const int &n, const double &a, const double &b)
{
    double sum = 0;
    double h = (b - a) / n;
    double x = a + h; 
    
    for (int i = 0; i < n; i++, x += h) 
    {
        sum += func(x);
    }
    return h * sum;
}
double integr_middle(const int &n, const double &a, const double &b)
{
    double sum = (func(a) + func(b)) / 2;
    double h = (b - a) / n;
    for (int i = 1; i <= n - 1; i++)
    {
        sum += func(a + i * h);
    }
    return h * sum;
}
 
double I(double a, double b, int n, double y) { return ((b - a) / (2 * n)*y); }
double trapeze(const int &n, const double &a, const double &b)
{
    
        double h, sum, x;
        sum = 0;
        h = (b - a) / n;
        sum += func(a);
        for (int i = 1; i < n; i++)
        {
            x = a + i * h;
            sum += 2 * func(x);
        }
        x = a + n * h;
        sum += func(x);
        return(0.5*h*sum);
}
double simpson(const int &n, const double &a, const double &b)
{
    double h = (b - a) / n;
    double sum = 0;
 
    double x0 = a;
    double x1 = a + h;
 
    for (int i = 0; i <= n - 1; i++) {
        sum += func(x0) + 4 * func(x0 + h / 2) + func(x1);
 
        x0 += h;
        x1 += h;
    }
 
    return (h / 6)*sum;
 
}
 
int main()
{
    setlocale(LC_ALL, "rus");
    double a, b;
    int n = 50;
    cout << "Введите нижний предел интегрирования" << endl;
    cin >> a;
    cout << "Введите верхний предел интегрирования" << endl;
    cin >> b;
 
    cout << "Левый прям: " << integr_lefttriangle(n, a, b) << endl;
    cout << "Правый прям: " << integr_righttriangle(n,a,b) << endl;
    cout << "Средние прям: " << integr_middle(n,a,b) << endl;
    cout << "Трапеция: " << trapeze(n, a, b) << endl;
    cout << "Симпсон: " << simpson(n, a, b) << endl;
    system("pause");
    return 0;
}
Вложения, ожидающие проверки
Тип файла: jpg photo_2019-04-26_16-06-54.jpg
0
Лучшие ответы (1)
IT_Exp
Эксперт
34794 / 4073 / 2104
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 32,602
Блог
14.05.2019, 21:01
Ответы с готовыми решениями:

Интегрирование с заменой переменных или интегрирование по частям?
Не знаю как решить, не получается \int ({x}^{2}+1){3}^{x}dx

Интегрирование
Привет, форумчане!Ужасно требуется ваша помощь. Не могу проинтегрировать вот это: H(x-z) - это функция Хевисайда

интегрирование
чет не вспомню, что делать с А и В...

3
1 / 1 / 0
Регистрация: 19.07.2018
Сообщений: 107
14.05.2019, 21:05  [ТС]
Вот ответы проги,на листочке не правильно написаны результаты,я забыл поменять(решал для другой функции)
Вложения, ожидающие проверки
Тип файла: jpg HgzlRpAiBDk.jpg
0
1 / 1 / 0
Регистрация: 19.07.2018
Сообщений: 107
15.05.2019, 19:11  [ТС]
up!
0
Эксперт по математике/физике
 Аватар для jogano
6360 / 4067 / 1512
Регистрация: 09.10.2009
Сообщений: 7,550
Записей в блоге: 4
16.05.2019, 15:58
Лучший ответ Сообщение было отмечено Maksat333 как решение

Решение

Вы, чем апать и ждать у моря погоды, нарисовали бы рисунок и подумали бы немного... У вашей функции на вашем интервале та особенность, что она выпукла вниз, так как вторая производная равна 12х>0 на [0;3], при этом внутри функция как убывает, так и возрастает (возрастает на более длинном участке отрезка [0;3]). Метод нижних прямоугольников даёт всегда результат с недостатком (прямоугольник АВСD), а верхних с избытком (прямоугольник АВHG). Метод трапеций даёт площадь ровно среднее арифметическое упомянутых двух площадей, что следует из формулы площади трапеции:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?S_{ABCD}=AD \cdot AB\\S_{ABHG}=AG \cdot AB\\S_{ABHD}=\frac{AD+BH}{2} \cdot AB=\frac{S_{ABCD}+S_{ABHG}}{2}
Так как функция ваша выпукла вниз, то на каждом участке разбиения отрезка [0;3] дуга DH лежит ниже хорды DH (это определение выпуклости функции вниз), поэтому искомая площадь лежит между площадями https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?S_{ABCD}, \: S_{ABHD}, то есть метод правых прямоугольников для возрастающей выпуклой вниз функции даёт самую большую погрешность с избытком.
По методу средних прямоугольников ищется на каждом малом участке https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?S_{ABIJ}=ME \cdot AB. Так как AD<ME<MF, то https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?S_{ABCD}<S_{ABIJ}<S_{ABHD}.
Если посмотреть внимательно на площадь АВIJ, то по сравнению с методом прямоугольников мы 1) удваиваем количество интервалов разбиения исходного отрезка и 2) суммируем поочерёдно верхние и нижние прямоугольники (на рисунке AMEJ - верхний для участка АМ, а MBIE - нижний для участка МВ.
Формула Симпсона (по Википедии) даёт точный результат для многочленов 3-го порядка и выше, у вас как раз такой - в формуле её погрешности фигурирует https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?f^{\left(4 \right)}\left(\zeta  \right), \: \zeta  \in \left[a;b \right], но для многочлена 3-го порядка производные от 4-го порядка и выше равны 0, значит и погрешность 0.
Если вам нужно ещё "строже" оформлять - это уже сами.
Миниатюры
Численное интегрирование  
1
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
BasicMan
Эксперт
29316 / 5623 / 2384
Регистрация: 17.02.2009
Сообщений: 30,364
Блог
16.05.2019, 15:58
Помогаю со студенческими работами здесь

Интегрирование
Помогите пожалуйста вычислить интеграл (x^2)/sqrt(x-2) dx

Интегрирование
Всем привет!!!!Нужна помощь в решении заданий(((.....помогите плизззз, а то зачета не видать........

интегрирование
1) \int arcsin(x)dx 2) \int arctg(x)dx

Интегрирование
Помогите пожалуйста вычислить интеграл (3x-2)/((x^2)+4x+8)

Тригонометрическое интегрирование
Помогите решить два тригонометрических интеграла. Примеры во вложениях. Спасибо заранее


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
4
Ответ Создать тему
Новые блоги и статьи
Новый CodeBlocs. Версия 25.03
palva 04.01.2026
Оказывается, недавно вышла новая версия CodeBlocks за номером 25. 03. Когда-то давно я возился с только что вышедшей тогда версией 20. 03. С тех пор я давно снёс всё с компьютера и забыл. Теперь. . .
Модель микоризы: классовый агентный подход
anaschu 02.01.2026
Раньше это было два гриба и бактерия. Теперь три гриба, растение. И на уровне агентов добавится между грибами или бактериями взаимодействий. До того я пробовал подход через многомерные массивы,. . .
Учёным и волонтёрам проекта «Einstein@home» удалось обнаружить четыре гамма-лучевых пульсара в джете Млечного Пути
Programma_Boinc 01.01.2026
Учёным и волонтёрам проекта «Einstein@home» удалось обнаружить четыре гамма-лучевых пульсара в джете Млечного Пути Сочетание глобально распределённой вычислительной мощности и инновационных. . .
Советы по крайней бережливости. Внимание, это ОЧЕНЬ длинный пост.
Programma_Boinc 28.12.2025
Советы по крайней бережливости. Внимание, это ОЧЕНЬ длинный пост. Налог на собак: https:/ / **********/ gallery/ V06K53e Финансовый отчет в Excel: https:/ / **********/ gallery/ bKBkQFf Пост отсюда. . .
Кто-нибудь знает, где можно бесплатно получить настольный компьютер или ноутбук? США.
Programma_Boinc 26.12.2025
Нашел на реддите интересную статью под названием Anyone know where to get a free Desktop or Laptop? Ниже её машинный перевод. После долгих разбирательств я наконец-то вернула себе. . .
Thinkpad X220 Tablet — это лучший бюджетный ноутбук для учёбы, точка.
Programma_Boinc 23.12.2025
Рецензия / Мнение/ Перевод Нашел на реддите интересную статью под названием The Thinkpad X220 Tablet is the best budget school laptop period . Ниже её машинный перевод. Thinkpad X220 Tablet —. . .
PhpStorm 2025.3: WSL Terminal всегда стартует в ~
and_y87 14.12.2025
PhpStorm 2025. 3: WSL Terminal всегда стартует в ~ (home), игнорируя директорию проекта Симптом: После обновления до PhpStorm 2025. 3 встроенный терминал WSL открывается в домашней директории. . .
Как объединить две одинаковые БД Access с разными данными
VikBal 11.12.2025
Помогите пожалуйста !! Как объединить 2 одинаковые БД Access с разными данными.
Новый ноутбук
volvo 07.12.2025
Всем привет. По скидке в "черную пятницу" взял себе новый ноутбук Lenovo ThinkBook 16 G7 на Амазоне: Ryzen 5 7533HS 64 Gb DDR5 1Tb NVMe 16" Full HD Display Win11 Pro
Музыка, написанная Искусственным Интеллектом
volvo 04.12.2025
Всем привет. Некоторое время назад меня заинтересовало, что уже умеет ИИ в плане написания музыки для песен, и, собственно, исполнения этих самых песен. Стихов у нас много, уже вышли 4 книги, еще 3. . .
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2026, CyberForum.ru