Проведем прямую параллельную оси из левого конца каждого элементарного интервала интегрирования.
Тогда искомый интеграл равен:
Таким образом, формула левых прямоугольников имеет вид:
(1) |
Приближенное равенство (1) выполняется тем точнее, чем больше число разбиений
Формула правых прямоугольников выводится аналогично.
(2) |
Если бы мы знали точное значение интеграла, то легко посчитали бы абсолютную (Δ) и относительная погрешности (δ), его вычисляют при различных значениях
(3) |
|
(4) |
Метод двойного пересчета (метод Рунге)
Так как точное значение интеграла, как правило, неизвестно, то для нахождения точности используют правило Рунге: сначала находят значения интеграла при некотором заданном числе разбиений затем число интегралов увеличивают, например, вдвое, и снова находят численное значение интеграла , затем находят разность этих значений и сравнивают с заданной точностью ε.
(5) |
Если неравенство (5) выполнено, то в качестве искомого интеграла принимается значение ,а если нет, то число разбиений увеличивают.
В качестве примера возьмем интеграл:
Блок-схема для формулы левых прямоугольников с расчетом относительной и абсолютной погрешностей, в зависимости от имеет вид.
Лабораторная работа №1.1 Формула левых прямоугольников.
ЗАДАНИЕ
Найти значение интеграла функции с помощью формулы левых прямоугольников, а также, используя метод Рунге.
Цель работы: овладеть навыками нахождения определенного интеграла с помощью формулы левых прямоугольников и метода в среде пакета программирования Паскаль-АВС и среде математического пакета Matchad.
Решение в среде пакета программирования Паскаль-АВС.
Решение в среде математического пакета Matchad.
Решение методом Рунге.
Лабораторная работа №1.2 Формула правых прямоугольников.
ЗАДАНИЕ
Найти значение интеграла функции с помощью формулы правых прямоугольников, а также, используя метод Рунге.
Цель работы: овладеть навыками нахождения определенного интеграла с помощью формулы правых прямоугольников и метода Рунге в среде пакета программирования Паскаль-АВС и среде математического пакета Matchad.
Решение в среде пакета программирования Паскаль-АВС.
Решение в среде математического пакета Matchad.
Решение методом Рунге.