Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Labs Matlab / Lab4 / LR03_01

.htm
Скачиваний:
48
Добавлен:
01.06.2015
Размер:
23.52 Кб
Скачать

Задача 8 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4. ЗАДАЧИ

Задача 1. Вычислить значение интеграла

, где

 

с помощью квадратурных формул левых прямоугольников, средних прямоугольников, трапеций и Симпсона для элементарного отрезка интегрирования. Оценить величину погрешности. Применяя те же квадратурные формулы для составного отрезка интегрирования, вычислить интеграл I с точностью 0.0001. Предварительно оценить шаг интегрирования, при котором достигается заданная точность.

 

ПОРЯДОК РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ:

Часть I. Элементарный метод.

1.      Задать функцию f(x) = Pn(x) в m-файле функции.

2.      Вычислить значение интеграла I аналитически, т.е. найти его точное значение.

3.      Построить график функции на отрезке [a, b].

4.      Вычислить значение интеграла I по формулам левых прямоугольников, средних прямоугольников, трапеций и Симпсона, считая отрезок [1, 1.44] элементарным отрезком интегрирования.

5.      Найти абсолютные и относительные погрешности результатов. Результаты занести в таблицу.

 

Часть II. Составной метод.

6.      Используя выражение для остаточных членов интегрирования R (см. ... ), оценить шаг интегрирования h и количество узлов интегрирования n, при которых величина погрешности каждой квадратурной формулы будет меньше 0.0001.

5.      Вычислить значения интеграла по составной квадратурной формуле с найденными h и n.

6.      Найти абсолютные погрешности результатов.

7.      Результаты занести в таблицу.

 

Метод вычислений

Элементарный метод

Составной метод.

Заданная погрешность

R = 0.0001

Эксперимент

Теория

D

d

D

d

n

h

D

Левых прямоуг - ков

 

 

 

 

 

 

 

Средних прямоуг - ков

 

 

 

 

 

 

 

Трапеций

 

 

 

 

 

 

 

Симпсона

 

 

 

 

 

 

 

 

8.      В отчете проанализировать и объяснить полученные результаты. Сформировать заключение.

 

Задача 2. Вычислить заданный интеграл аналитически и используя квадратурную формулу, указанную в индивидуальном варианте, с шагом h=(b-a)/8. Оценить погрешность по правилу Рунге. Сравнить данную оценку погрешности с точным значением погрешности. Сделать выводы.

Задача 3.

А. Оценить погрешность численного интегрирования с помощью функции trapz(x,y) (метод трапеций).

Б. Для функции quad('fun',a,b,tol) (метод Симпсона) убедится, что результат действительно вычисляется с точностью tol.

ПОРЯДОК РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ:

1. Любым способом вычислить точное значение интеграла от произвольной функции (кроме многочлена степени n).

2. Вычислить численное значение данного интеграла с помощью функции trapz(x,y) при нескольких значениях количества узлов интегрирования. Оценить погрешность интегрирования. Сделать выводы.

4. Вычислить численное значение интеграла с помощью функции quad('fun',a,b,tol) при заданной точности tol. Оценить погрешность интегрирования. Сравнить с tol. Сделать выводы.

Соседние файлы в папке Lab4