Toshkent axborot texnologiyalari universiteti huzuridagi dasturiy mahsulotlar va apparat dasturiy majmualar yaratish
Aniq integralni taqribiy hisoblash usullari
Download 0.5 Mb.
|
Toshkent axborot texnologiyalari universiteti huzuridagi dasturi-fayllar.org
- Bu sahifa navigatsiya:
- To’g’ri to’rtburchaklar formulasi
- Integralni taqribiy hisoblashga doir algoritmlar va dasturlar.
- Yechish.
Aniq integralni taqribiy hisoblash usullariNyuton-Kotes formulalari J NK ( f ) . h J ( f ) int( f , a,b)) integralni hisoblash uchun Lagranj interpolyatsion ko’phadi formulasidan foydalanamiz: J NK ( f ) J (L ( f ; x)) h n b Ln ( f ; x)dx a b n n f (xi )li (x)dx f (xi ) pi (1) bu yerda a p l (x)dx b i0 b x xj dx i0 (2) i a i a ji xi xj Kotes koeffitsientlari deyiladi. (2) da x x th almashtirishni bajarsak dx hdt, x t, a 0,b n, h (b - a)/ n va p b a n (1)ni t(t 1)...(t n) dt (3)
i n 0 i!(n i)!(t i) tengliklardan foydalandik. To’g’ri to’rtburchaklar formulasiJ TT ( f ) . h Kvadratura formulasi (integral yig’indi) b n J ( f ) a f (x)dx pif(i ) i=0 (4) da i xi h / 2, pi h, i 0, 1, ..., n 1 deb ushbu markaziy to’g’ri to’rtburchaklar formulasi J TT ( f ) ga kelamiz: n1 n1 h J TT ( f ) h f (x h / 2) h f . h i i 0.5 i0 i0 Markaziy to’g’ri to’rtburchaklar formulasida egri chiziqli trapetsiya yuzi chizmada yig’indisi JhTT(f) ga almashtirilmoqda. Trapetsiya formulasi JT ( f ) . h Kvadratura formulasidai xi , p0 pn h / 2, pi h,i 1,..., n 1deb olamiz n1 JT ( f ) fi fi1 h h {f +2(f +...+f )+f } (5) h i0 2 2 0 1 n-1 n formula trapetsiya formulasi deyiladi. Trapetsiya formulasida egri chiziqli trapetsiya yuzi chizmada ko’rsatilgan asoslari fi, fi+1, h balandlikka ega trapetsiyalar yuzalarining yig’indisi JhT(f) bilan almashtirilmoqda. Simpson formulasi JC ( f ) . h xar bir [x2i , x2i2 ] {i 0,1,..., 2n - 2 } kesmada Nyutonning ikkinchi darajali ko’pxadini quramiz. Bu funktsiyalar [x0 ; x2n ]
interpolyatsiya splayni S( f , x) ni tashqil qiladi. f (x2i ) (x - x2i ) f [x2i , x2i1] S ( f , x) (x - x )(x - x ) f [x , x , x ] (6) 2i 2i1 2i 2i1 2i2 x x x , i 0.1,..., n -1 2i h 2i 2 ataymiz. Ravshanki, h C n1 x2i2 h n1 Jh ( f ) i0 x2 i L2,i ( f ; x)dx [ f2i 4 f2i1 f2i2 ] i0 3 h { f 4( f ... f ) 2( f ... f ) f } 3 0 1 2m1 2 2m2 2m Oraliq natija quyidagicha yaratiladi. interpolyatsiya ko’phadini integrallaymiz. [x0 , x2 ]
Lemma 1. Ushbu sodda Simpson formulasi o’rinli: x2 2 0 1 2 h 2 N (x)dx h( f 4 f f ) / 3 J C (N ). x0 Isbot.
a0 f0 , a1 f [x0 , x1], a2 f [x0 , x1, x2 ] deb quyidagilarni olamiz: x2 x2 2 0 1 0 2 0 1 0 1 2 N (x)dx (a x0 x0 0 1 2 h 2 a (x x ) a (x x )(x x )dx 2ha 2a h2 2a h3 / 3 2hf0 2h 2 3 ( f1 f0 ) / h 2 3 ( f0 2 f1 f2 ) / 2h h 2
Lemma 2. rC ( f ) f (x) JC ( f ) desak rC (x ) 0, 0,1, 2,3 . 1 (x x ) x x 1 (x2 x2 ) 3 rC (x3) (x4 x4) 2 0 [x3 4( 0 2 )3 x3] (x4 x4) 2 0 [x2 x2] 0
h 4 2 0 6 0 2 2 4 2 0 6 2 0 2 Integralni taqribiy hisoblashga doir algoritmlar va dasturlar.Misol. 1 dx I 1 x 0 integralning qiymatini trapetsiyalar va Simpson formulalari yordamida taqribiy hisoblang. Yechish.0,1 kesmani n 10 ta x0, x1,x1, x2 ,. ,x9, x10kesmalarga ajratamiz. Har bir joylashtiramiz.
Trapetsiyalar formulasiga ko’ra
T 1 x 2 h 0 y y ...... y 10
I
1 2 9 2 0 0,1 (0,5 0,909 0,833 0,769 0,715 0,667 0,625 0,588 0,556 0,526 0, 25) 0,1 6,938 0,694 Simpson formulasiga ko’ra 1 dx h IS 1 x 3 0 y0 y10 4 y1 y3 y5 y7 y9 2 y2 y4 y6 y8 0,1 0,5 0, 25 4 0,909 0, 769 0, 667 0,588 0,526 3 2 0,833 0, 715 0, 625 0,556 0,1 0, 75 4 3, 459 2 2, 729 3 0,1 0, 75 13,836 5, 458 0, 693 3 Download 0.5 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling