1. Главная
  2. Библиотека
  3. Высшая математика
  4. Вычислить интеграл от заданной функции на отрезке при д...
Разбор задачи

Вычислить интеграл от заданной функции на отрезке при делении отрезка на 10 равньх частей тремя способами: 1) по формуле прямоугольников; 2) по формуле трапеций; 3) по формуле Симпсона; Сравнить точность полученных результатов.

  • Предмет: Высшая математика
  • Автор: Кэмп
  • #Математический анализ
  • #Численные методы
Вычислить интеграл от заданной функции на отрезке при делении отрезка на 10 равньх частей тремя способами: 1) по формуле прямоугольников; 2) по формуле трапеций; 3) по формуле Симпсона; Сравнить точность полученных результатов.

Условие:

\na=2b=3f(x)=1xln(x+2) \begin{array}{l}\na=2 \\ b=3 \\ f(x)=\frac{1}{x} \ln (x+2) \end{array}

Вычислить интеграл от заданной функции f(x)\mathrm{f}(\mathrm{x}) на отрезке [a;b][\mathrm{a} ; \mathrm{b}] при делении отрезка на 10 равньх частей тремя способами:

  1. по формуле прямоугольников;
  2. по формуле трапеций;
  3. по формуле Симпсона;

Сравнить точность полученных результатов.

Решение:

Дано

  1. Пределы интегрирования: a=2a = 2, b=3b = 3.
  2. Подынтегральная функция: f(x)=1xln(x+2)f(x) = \frac{1}{x} \ln(x+2).
  3. Количество подынтервалов: n=10n = 10.

Найти

Вычислить интеграл I=abf(x)dxI = \int_{a}^{b} f(x) dx тремя методами:

  1. Метод прямоугольников.
  2. Метод трапеций.
  3. Метод Симпсона. Сравнить точность полученных результатов.

Решение

Шаг 1: Подготовка параметров

Сначала найдем ширину подынтервала hh:

\nh=ban=3210=110=0.1 \nh = \frac{b - a}{n} = \frac{3 - 2}{10} = \frac{1}{10} = 0.1

Узлы сетки xix_i будут: xi=a+ihx_i = a + i \cdot h, где i=0,1,,10i = 0, 1, \ldots, 10. x0=2.0x_0 = 2.0, x1=2.1x_1 = 2.1, x2=2.2x_2 = 2.2...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой из перечисленных методов численного интегрирования обладает наивысшим порядком точности при фиксированном шаге интегрирования $h$?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет