7.1-Teorema. Agar f(x) funksiyasining kesmada yetarlicha (masalan, Simpson formulasi uchun to‘rtinchi) tartibli chegaralangan hosilasi mavjud bo‘lsa, taqribiy integrallash formulalari xatoliklarining bahosi uchun quyidagilar o‘rinlidir:
a) To‘g’ri to‘rtburchaklar formulasi uchun
b) Trapetsiya formulasi uchun
c) Simpson formulasi uchun
Bu yerda R(h) taqribiy integrallash formulasining xatoligi
Isboti. Bu teoremaning isbotini faqat Simpson formulasi uchun keltiramiz, qolgan formulalar uchun teorema shunga o‘xshash isbotlanadi.
Bu taqribiy formula xatoligini
bilan belgilasak, uni
ko‘rinishga keltirish mumkin.
Endi
funksiyani kiritaylik. Bu funksiya uchun r(0)=0 ekanligi oydindir, uning uchinchi tartibgacha hosilalarini olaylik:
oxirgini Lagranj teoremasini qo‘llash natijasida
ko‘rinishda yozish mumkin, bu yerda S x-t va x+t lar orasidagi son.
So‘nggi olingan natijani ketma-ket integrallab,
ko‘rinishga keltiramiz va t=h, x=x2i-1 deb olsak:
oxirgidan
.
Endi Simpson formulasi xatoligining bahosi uchun (n=2m)
natijani olamiz. Bu esa Simpson formulasi uchun teoremaning o‘rinli ekanligini ko‘rsatadi. Qolgan formulalar uchun teoremani isbotlashni o‘quvchining o‘ziga havola qilamiz.
Natija. To‘g’ri to‘rtburchaklar formulasi o‘zgarmas funksiya, trapetsiyalar formulasi chiziqli funksiya, Simpson formulasi esa uchinchi darajali ko‘phadlik uchun aniq (hatosiz) natija beradi.
7.1-Masala.Quyidagi
aniq integralni:
to‘g’ri to‘rtburchak formulasi bilan;
trapetsiyalar formulasi bilan;
Simpson formulasi bilan
Do'stlaringiz bilan baham: |