glv_2
.pdf2.4.5. wY^ISLENIE OB_EMOW TEL WRA]ENIQ I PLO]ADEJ POWERHNOSTI WRA]ENIQ tABLICA 2.3.
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b |
|
b |
1.a) |
Vox = Za |
y2(x) dx |
2. Vox = aZ [y22(x) ;y12(x)] dx |
|
8 x = x(t) |
t2 |
|
1.b) |
Vox = y2(t) x0(t) dt |
||
|
< y = y(t) |
tZ1 |
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: |
|
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d |
|
d |
3. Voy = Zc |
x2(y) dy |
4. Voy = Zc [x22(y) ; x12(y)] dy |
|
Voy = 2 Zb x y (x) dx |
6. FWRox: = 2 Zb y(x) |
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5. |
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1 + yx02 |
dx: |
||
|
a |
a |
q |
|
oTMETIM, ^TO PRI RE[ENII ZADA^I NEOBHODIMO NARISOWATX FIGURU, SOPOSTAWITX SO SLU^AQMI, UKAZANNYMI W TABLICE 2.3, I PODOBRATX NUVNU@ FORMULU.
82
|
1. |
nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OX FIGURY, |
OGRANI- |
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^ENNOJ LINIQMI |
y = cos x |
|
y = 0: |
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dELAEM RISUNOK I WIDIM, ^TO DANNYJ SLU- |
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|||||||||||||||||
^AJ SOOTWETSTWUET SLU^A@ 1.a) TABLICY 2.3. |
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b |
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Vox = Z |
2 |
(x) dx: |
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||||||
iSHODNAQ FORMULA |
y |
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a |
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=) |
pREDELY INTEGRIROWANIQ NAHODIM IZ RAWENSTWA |
cos x = 0 |
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x1 = ; =2 |
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x2 = |
=2: |
tOGDA |
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||||||||
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=2 |
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=2 |
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=2 1 + cos 2x |
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||||||||
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Vox = |
|
Z |
cos2 x dx = 2 |
Z |
cos2 x dx = 2 Z |
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2 |
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dx = |
|||||||||||||||
|
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=2 |
; =2 |
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0 |
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0 |
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||
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sin 2x |
! |
|
=2 |
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|
sin |
|
! |
|
2 |
||||
|
= Z (1 + cos 2x) dx = |
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|
x + |
2 |
|
0 |
= |
2 |
+ |
|
2 |
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= |
2 : |
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0 |
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2. |
nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OX FIGURY, |
OGRA- |
|||||||||||||||||||||||||
NI^ENNOJ LINIQMI y = 2px |
y = 1 |
|
x = 0: |
|
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dELAEM RISUNOK I WIDIM, |
^TO DANNYJ SLU^AJ |
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||||||||||||||||
SOOTWETSTWUET SLU^A@ 2 TABLICY 2.3. |
pRI- |
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||||||||||||||||
^EM |
y2(x) = 1 |
y1(x) = 2px: |
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b |
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Vox = Za |
[y22(x) ; y12(x)] dx: |
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pREDELY INTEGRIROWANIQ NAHODIM IZ RAWEN- |
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STWA |
2px = 1 |
=) |
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x = 1=4: |
tOGDA |
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1=4 |
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1=4 |
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1=4 |
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Vox = Z [12 ; (2px)2] dx = |
Z (1 ; 4x) dx = (x ; 2x2) |
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0 |
= 8 : |
||||||||||||||||||||||||||
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0 |
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0 |
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3. |
nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OY FIGURY, OGRANI- |
|||||||||||||||||||||||||||
^ENNOJ LINIQMI |
y = |
x2 |
|
y = x: |
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dELAEM RISUNOK I WIDIM, ^TO DANNYJ SLU^AJ |
|||||||||||||||||||||
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|
SOOTWETSTWUET SLU^A@ 4 TABLICY 2.3. |
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d |
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Voy = Zc [x22(y) ; x12(y)] dy: |
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|
pREDELY INTEGRIROWANIQ NAHODIM IZ RAWEN- |
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2 |
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STWA |
x = x =) x1 = 0 x2 = 1 |
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y1 |
= c = 0 y2 |
= d |
= 1: |
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tOGDA, U^ITYWAQ, |
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|
2 |
|
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|
x1(y) = y |
2 |
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|
2 |
POLU^IM |
|||||||||||||
|
^TO x2 (y) = y |
x1 |
(y) = y |
|||||||||||||||||||||||||
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1 |
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|
|
0 |
y2 |
|
y3 |
1 |
1 |
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|
1 |
|
1 |
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Voy = Z (y ; y2) dy = |
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||||||||||||||||
|
2 ; |
3 |
0 = |
2 |
; |
3! = |
6 |
: |
|
|
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83 |
||||||||||||||||
|
|
|
0 |
|
|
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|
|
@ |
|
|
|
A |
|
|
|
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|
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|
4. nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OX FIGURY, OGRANI- |
^ENNOJ LINIQMI y = p2 ; x y = x + 4 y = 0: |
|
|
dELAEM RISUNOK I WIDIM, ^TO DANNYJ SLU^AJ SO- |
|
OTWETSTWUET SLU^A@ 1.a) TABLICY 2, NO S TOJ RAZ- |
|
NICEJ, ^TO PRI IZMENENII x OT ;4 DO 2 FIGURA |
|
SWERHU OGRANI^ENA DWUMQ LINIQMI, I OB_EM TELA |
|
WRA]ENIQ BUDET RAWEN SUMME OB_EMOW. |
nAJDEM KOORDINATY TO^KI PERESE^ENIQ PRQMOJ I PARABOLY |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
x + 4 = p |
|
|
|
x2 + 8x + 16 = 2 |
; x |
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|
=) |
|
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|
||||||||||||||||
2 |
; x =) |
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|||||||||||||||||||||
=) |
|
x2 |
+ 9x + 14 = 0 |
=) |
|
|
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|
x1 = |
;7 |
|
|
x2 |
= ;2 |
|
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|
||||||||||
(x1 |
= ;7 - |
POSTORONNIJ KORENX |
.) |
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||||
tAKIM OBRAZOM, IMEEM |
y(x) = 8 x |
+ 4 x |
2 |
[;4 |
;2] |
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|
x |
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|||||||||||||||||||
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|
< p2 |
; |
x |
2 |
[ |
2 2]: |
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||||||||||||
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|
: |
|
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|
;b |
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|||||
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Vox |
= Za |
2 |
(x) dx |
|
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- |
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pRI NAHOVDENII OB_EMA PO FORMULE |
|
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y |
|
NEOB |
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|
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||||||||||||
HODIMO RAZBITX INTEGRAL NA DWA INTEGRALA, W KAVDOM IZ KOTORYH |
||||||||||||||||||||||||||||
BUDET SWOQ PODYNTEGRALXNAQ FUNKCIQ |
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||||||||||
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|
;2 |
|
|
2 |
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|
;2 |
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|||
Vox = Z (x + 4)2 dx + Z (p2 ; x)2 dx = |
Z (x2 + 8x + 16) dx+ |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
;4 |
|
|
x3 |
;2 |
|
|
|
|
|
|
;2 |
;4 |
|
|
x2 |
|
|
2 |
|
32 |
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|||||
|
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|
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|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
2 = |
|
|||||||||
+ Z (2 ; x) dx = ( 3 |
+ 4x2 + 16x) |
|
; |
4 + (2x ; |
2 ) |
|
; |
|
3 : |
|
||||||||||||||||||
;2 |
|
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|
|||||
5. |
nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OX FIGURY, |
OGRA- |
||||||||||||||||||||||||||
NI^ENNOJ LINIQMI y = 2 x3 |
|
y = px ; 1 |
y = 0 |
y = 2: |
|
|
iZ RISUNKA WIDNO, ^TO W DANNOM SLU^AE OB_EM TE- LA WRA]ENIQ TAKVE BUDET RAWEN SUMME OB_EMOW, PERWYJ IZ KOTORYH V1 NAHODITSQ PO FORMULE 1 TABLICY 2.3, A WTOROJ OB_EM V2; PO FORMULE 2. nAJDEM KOORDINATY TO^EK PERESE^ENIQ PRQMOJ I PARABOL
2x3 = 2 =) x = 1 px ; 1 = 2 =) x = 5:
tAKIM OBRAZOM, IMEEM
84
|
Vox = V1 + V2 = Z1(2x3)2 dx + Z5 |
|
22 ; (p |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
x ; 1)2 |
|
dx = |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||
= Z1 |
4x6 dx + Z5 (4 |
; (x ; 1)) dx = Z1 |
4x6 dx + Z5 |
(5 ; x) dx = |
|||||||||||||||
|
0 |
|
4x7 |
|
1 |
1 |
x2 |
|
5 |
|
|
|
0 |
|
1 |
|
|||
|
|
|
|
+ 05x |
|
4 |
|
|
|
|
25 1 |
60 |
|||||||
|
= |
7 |
|
0 |
; 2 1 |
|
1 = |
7 |
+ 25 ; 5 |
; 2 + 2 |
= 7 : |
||||||||
|
|
|
|
|
@ |
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
6. |
|
nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OY FIGURY, OGRA- |
||||||||||||||||
NI^ENNOJ LINIQMI |
x2 + 4y2 = 2 |
x = 2y |
x = 0 (x 0 y 0): |
sWERHU FIGURA OGRANI^ENA \LLIPSOM, KANONI^ESKOE URAWNENIE KOTO- |
|||||||||
|
x2 |
|
y2 |
= 1 POLUOSI a = p |
|
b = 1=p |
|
|
|
ROGO |
+ |
2 |
2 |
||||||
2 |
1=2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
dELAEM RISUNOK I WIDIM, ^TO DANNYJ SLU^AJ SOOTWETSTWUET SLU^A@ 3 TABLICY 2.3 S TOJ LI[X RAZNICEJ, ^TO INTEGRAL
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Voy = Zc |
2 |
NEOBHODIMO RAZBITX NA DWA |
|
TAK KAK |
|
||||||||||||||||||
x (y) dy |
, |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
2y |
|
|
|
y 2 [0 |
|
] |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
x(y) = > p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
< |
2 |
|
|
|
4y |
|
|
|
y |
|
[ |
|
|
|
|
]: |
|||
|
|
|
|
; |
|
|
2 |
2 |
p2 |
||||||||||||||
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tO^KI PERESE^ENIQ \LLIPSA I PRQMOJ |
|||||||||||||||||||||
|
|
NAHODQTSQ IZ RAWENSTWA |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
p |
2 |
; |
4y |
2 |
= 2y |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
2 ; 4y |
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
= 4y |
|
8y |
|
= 2 |
|
|
y = 1=2: |
iTAK, ISKOMYJ OB_EM BUDET SKLADYWATXSQ IZ DWUH OB_EMOW: OB_EMA
V1 OT WRA]ENIQ PRQMOJ |
x = 2y |
I OB_EMA V2 |
OT WRA]ENIQ DUGI \L- |
||||
LIPSA |
|
|
|
|
|
|
|
1=2 |
1=p2 |
1=2 |
1=p2 |
Voy = V1+V2 = Z (2y)2 dy+ Z (2;4y2) dy = Z 4y2 dy+ Z (2;4y2) dy = |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
1=2 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
1=2 |
|
|
|
||
4y3 |
|
|
|
4y3 |
|
|
1=p |
|
1 |
2 |
|
|
4 |
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|||
|
1=2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
= |
3 |
j |
0 |
+ 02y |
; 3 |
1 |
j |
1=2 |
|
= 0 |
+ p |
|
; |
1 |
;3 |
p |
|
|
3 |
+ 1 |
|
0 |
86: |
|
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|||||||||||||||||||||
|
|
@ |
A |
|
|
6 |
2 |
|
( 2) |
|
6 |
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||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
@ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
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|
|
85
7. nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OY FIGURY, OGRANI- |
||||||
^ENNOJ LINIQMI |
y = sin x y = 0 0 x : |
|||||
|
|
|
|
pRI NAHOVDENII OB_EMA TELA WRA]ENIQ PO |
||
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
FORMULE Voy = Zc |
x2(y) dy NAM POTREBUETSQ |
|
RE[ATX INTEGRAL |
R arcsin2 y dy |
^TO QWLQETSQ DOWOLXNO TRUDOEMKOJ |
||||
ZADA^EJ, PO\TOMU WOSPOLXZUEMSQ FORMULOJ 5, TABLICA 2.3 |
||||||
|
b |
|
|
|
|
|
Voy = 2 Za |
x y(x) dx = 2 Z x |
sin x dx = |
j iNTEGRIRUQ PO ^ASTQM |
|||
POLU^IM j |
|
;x |
0 |
|
cos( ) = ; (;1) = : |
|
= |
cos x j0 + sin x j0 = ; |
|||||
8. nAJTI OB_EM TELA WRA]ENIQ WOKRUG OSI OY FIGURY, OGRANI- |
||||||
^ENNOJ CIKLOIDOJ |
|
|
|
|||
8 x = t |
; sin t |
I OSX@ OX : |
y = 0: |
|
||
< y = 1 |
; cos t |
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
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|
|
zDESX TAKVE UDOBNEE ISPOLXZOWATX FORMULU 5 DLQ WY^ISLENIQ OB_EMA
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|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
Voy = 2 aZ |
x y(x) dx |
|
W KOTOROJ DELAEM ZAMENU PEREMENNOJ |
||||||||||||||
|
|
dx = x0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
x = t |
; |
sin t |
|
y = 1 |
; |
cos t |
|
|
dt |
= (1 |
; |
cos t) dt |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|||||
pRIRAWNIWAQ |
|
y = 1 ; cos t |
|
I y = 0 NAHODIM PREDELY INTEGRI- |
|||||||||||||
ROWANIQ |
t1 = 0 t2 |
= 2 : |
|
|
|
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|
|
|
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|||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
tOGDA |
Voy |
= 2 Z (t ; sin t) (1 ; cos t) (1 ; cos t) dt = |
|||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
2 |
0 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
= 2 Z |
(t;sin t) (1;cos t)2 dt = 2 Z (t;sin t) (1;2 cos t+cos2 t) dt = |
||||||||||||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 2 Z |
(t ; sin t ; 2t cos t + 2 sin t cos t + t cos2 t ; sin t cos2 t) dt = |
||||||||||||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
t cos 2t |
|
||||
= 2 Z (t ;sin t ;2t cos t + 2 sin t cos t + |
|
;sin t cos2 t) dt = |
|||||||||||||||
|
|
+ |
2 |
|
|||||||||||||
2 |
|
||||||||||||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
t |
|
3 |
t2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
= 2 Z (t + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
) dt = 2 2 |
|
= 6 3: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2 |
2 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
iNTEGRALY OTOSTALXNYH SLAGAEMYH BUDUT RAWNY NUL@.
86
2.4.7. nEBERU]IESQ INTEGRALY
nARQDU S RASSMOTRENNYMI KLASSAMI INTEGRIRUEMYH FUNKCIJ SU- ]ESTWUET BOLX[OJ KLASS NEINTEGRIRUEMYH FUNKCIJ, T.E. FUNKCIJ, INTEGRALY OT KOTORYH NE WYRAVA@TSQ W \LEMENTARNYH FUNKCIQH.
nAPRIMER, K NEBERU]IMSQ OTNOSQTSQ INTEGRALY |
|
|
|
||||||||||
Z |
ex2 dx |
Z |
cos(x2) dx |
Z |
sin(x2) dx |
Z |
dx |
|
Z |
sin x |
dx |
||
ln x |
x |
||||||||||||
cos x |
|
|
|
|
|
||||||||
Z |
x |
dx |
|
Z arctg2x dx |
Z xtg x dx |
|
|
|
|
|
A TAKVE SLU^AI NEINTEGRIRUEMOSTI DIFFERENCIALXNYH BINOMOW I DR.
oDNAKO, ESLI INTEGRALY OT TAKIH FUNKCIJ QWLQ@TSQ OPREDELENNY- MI, A TAKVE, ESLI NAHOVDENIE PERWOOBRAZNOJ QWLQETSQ O^ENX TRU- DOEMKOJ ZADA^EJ, PRIBEGA@T K PRIBLIVENNYM METODAM WY^ISLENIQ OPREDELENNYH INTEGRALOW, SREDI KOTORYH NAIBOLEE TO^NYM QWLQETSQ METOD sIMPSONA, KOTORYJ LEGKO REALIZOWATX NA |wm.
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
pRIBLIVENNOE RAWENSTWO |
Za |
f(x) dx |
|
|
|
|
||
b ; a |
|
[ y0 + y2n + 2(y2 |
+ : : : + y2n |
; |
2) + 4(y1 + : : : + y2n |
; |
1) ] |
|
6n |
|
|
|
|
|
|||
NAZYWAETSQ |
FORMULOJ PARABOL ILI FORMULOJ sIMPSONA. |
|
|
sOGLASNO \TOJ FORMULE PROMEVUTOK INTEGRIROWANIQ DELITSQ NA ^ET- NOE ^ISLO ^ASTEJ 2n I WY^ISLQ@TSQ ZNA^ENIQ PODYNTEGRALXNOJ FUNKCII WO WSEH TO^KAH
x0 x1 x2 : : : x2n;2 x2n;1 x2n: pOLU^ENNYE ZNA^ENIQ FUNKCII
y(x0) = y0 y(x1) = y1 y(x2) = y2 : : :
: : : y(x2n;2) = y2n;2 y(x2n;1) = y2n;1 y(x2n) = y2n
PODSTAWLQ@TSQ W FORMULU, W KOTOROJ, KAK LEGKO ZAMETITX, SGRUP- PIROWANY ZNA^ENIQ S NE^ETNYMI I ^ETNYMI NOMERAMI. mETOD LEGKO REALIZOWATX DAVE WRU^NU@, WZQW NE O^ENX BOLX[IE ZNA^ENIQ 2n OD- NAKO TO^NOSTX METODA WOZRASTAET PRI UWELI^ENII ^ISLA RAZBIENIJ PROMEVUTKA. pO\TOMU DLQ DOSTIVENIQ BOLX[OJ STEPENI TO^NOSTI ISPOLXZUETSQ |wm.
87