数值积分课件.ppt

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数值积分21 引言引言 1.数值求积的基本思想数值求积的基本思想 依据微积分基本定理,对于积分只要找到被积函数 的原函数 ,便有下列牛顿-莱布尼茨(Newton-Leibniz)公式:但对于下列情形:3 (1)被积函数,诸如 等等,找不到用初等函数表示的原函数;(2)当 是由测量或数值计算给出的一张数据表.这时,牛顿-莱布尼茨公式也不能直接运用.因此有必要研究积分的数值计算问题.由积分中值定理知,在积分区间 内存在一点,成立 4就是说,底为 而高为 的矩形面积恰等于所求 曲边梯形的面积 (图4-1).图4-15 问题在于点的具体位置一般是不知道的,因而难以 准确算出 的值.将 称为区间 上的平均高度.这样,只要对平均高度 提供一种算法,相应地便获得一种数值求积方法.用两端点“高度“与 的算术平均作为平均高度的近似值,这样导出的求积公式是梯形公式(几何意义参看图4-2).6图4-2 用区间中点 的“高度”近似地取代平均高度 ,则又可导出所谓中矩形公式(简称矩形公式)7 一般地,可以在区间 上适当选取某些节点 ,然后用 加权平均得到平均高度 的近似值,这样式中 称为求积节点求积节点;称为求

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