
- •А. И. Подливаев н. Е. Львов л. А. Опёнов компьютерный практикум
- •Содержание
- •Предисловие
- •Задача 1. Вычисление суммы ряда
- •Задача 2. Вычисление определенного интеграла
- •Задача 3. Вычисление несобственного интеграла
- •Задача 4. Решение трансцендентного уравнения
- •Задача 5. Поиск минимального и максимального элементов одномерного массива
- •Задача 6. Определение минимального собственного значения эрмитовой матрицы
- •Задача 7. Упорядочение элементов одномерного массива
- •Задача 8. Решение обыкновенного дифференциального уравнения
- •Задача 9. Определение корней кубического уравнения
- •Литература
- •Компьютерный практикум "основы численных методов решения физических задач"
- •Типография мифи
- •115409, Москва, Каширское ш., 31
Задача 2. Вычисление определенного интеграла
Написать
программу для вычисления определенного
интеграла
как функции параметра с.
Комментарии
Для вычисления интеграла в данной задаче допустима любая из квадратурных формул Ньютона - Котеса: прямоугольников, трапеций, Симпсона и т.п. [1]. Согласно этим формулам, искомый интеграл можно приближенно представить следующим образом:
где.
При этом
– формула
прямоугольников;
– формула
трапеций;
– формула
Симпсона. При решении данной задачи
можно разбивать отрезок [a,b]
на равные отрезки [xi,xi+1].
Методические указания
Точность получаемого результата проверить,
а) увеличивая в несколько раз число отрезков, на которые делится отрезок [a,b];
б) сопоставляя численный и аналитический результат для тестового варианта расчета – интегрирования полинома – и принимая во внимание, что с помощью формул прямоугольников и трапеций точно интегрируется линейная функция, а с помощью формулы Симпсона – произвольный полином третьей степени [1].
Таблица 2
Подынтегральные
функции, пределы интегрирования и
величина интеграла при некоторых
значениях параметра
№ вар. |
|
|
|
Значение
|
1 |
|
2 1 |
1 2 |
-2,728547 -1,421732 |
2 |
|
1 |
1 2 |
7,030501 6,645079 |
3 |
|
1 0 |
1 2 |
0,367436 -0,0408892 |
4 |
|
2 0 |
1 2 |
3,242390 3,498379 |
5 |
|
/2 0 |
1 2 |
4,613611 6,838201 |
6 |
|
0,2 0 |
1 2 |
0,0882585 0,113424 |
7 |
|
0 |
1 2 |
2,638983 1,277966 |
Продолжение табл. 2
8 |
|
1 0 |
1 2 |
1,044510 1,266805 |
9 |
|
/2 0 |
1 2 |
1,365239 1,724198 |
10 |
|
2 1 |
1 2 |
0,896550 0,869825 |
11 |
|
2 0 |
1 2 |
6,654597 6,607150 |
12 |
|
3 0 |
1 2 |
1,825961 -0,172770 |
13 |
|
/2 |
1 2 |
7,608484 96,93589 |
14 |
|
0 |
1 2 |
6,757274 74,49719 |
15 |
|
0 |
1 2 |
2,979530 63,82428 |
16 |
|
1,5 0,5 |
1 2 |
0,714272 2,275876 |
17 |
|
0 |
1 2 |
16,84216 233,509 |