1.数值方法中要求用Matlab复合Simpson公式做此题(要求完整过程,clc
format long
clear
a=0;b=1;p=0;
n=4;m=0;
h=(b-a)/n;
for i=1:n-1
x=0;
x=a+h*i;
m=m+sin(x)/x;
end
h=(b-a)/(2*n);
for k=1:2:2*n
p=p+sin(a+k*h)/(a+k*h);
end
Sn=h/3*[1+4*p+2*m+sin(b)/b] %辛普森公式结果
result=sinint(1) %计算精确值
format short
结果:
Sn =
0.94608331088847
result =
0.94608307036718
>>
2.复合梯形公式和复合辛普生公式的区别复合梯形公式和复合辛普生公式的区别:
复合梯形公式和复合辛普生公式的区别是在相同精度下复合梯形法计算量大于复合SIMPSON法 。复合辛普森公式得到的结果更加精确,运算次数比较少 。
在自然科学中用数学符号表示几个量之间关系的式子 。具有普遍性,适合于同类关系的所有问题 。在数理逻辑中,公式是表达命题的形式语法对象,除了这个命题可能依赖于这个公式的自由变量的值之外 。公式精确定义依赖于涉及到的特定的形式逻辑,但有如下一个非常典型的定义(特定于一阶逻辑):公式是相对于特定语言而定义的;就是说,一组常量符号、函数符号和关系符号,这里的每个函数和关系符号都带有一个元数(arity)来指示它所接受的参数的数目 。
3.如何理解复合辛普森公式. 目的:(1)通过求定积分的程序设计,使学生理解和掌握C++语言的函数、函数指针等设计方法,培养学生综合利用C++语言解决数学计算问题,使学生将所学知识转化为分析和设计简单实际问题的能力,并学会查资料和工具书,进行创新设计 。
(2)提高学生建立程序文档、归纳总结的能力 。(3)进一步巩固和灵活运用先修课程《计算机文化基础》有关文字处理、图表分析、数据归整、应用软件之间图表、数据共享等信息技术处理的综合能力 。
2. 基本要求:(1)要求用模块化设计和C++的思想来完成程序的设计;(2)要求用函数分别编写梯形法和辛普生法求定积分的程序,分别存到不同的.CPP文件中;(3)在VC++6.0环境中,学会调试程序的方法,及时查究错误,独立调试完成 。(4)程序调试通过后,完成程序文档的整理,加必要的注释 。
三、设计方法和基本原理1. 课题功能描述 本题目的功能是对梯形法和辛普森法,在不同区间数下计算所得的定积分的值,进行精度比较 。2. 问题详细描述 (1)数值积分 求一个函数f(x)在[a,b]上的定积分∫baf(x) dx,其几何意义是求f(x)曲线和直线x=a,y=0,x=b所围成的曲边梯形面积 。
为了近似求出此面积,可将[a,b]区间分成若各个小区间,每个区间的宽度为(b-a)/n,n为区间个数 。近似求出每个小的曲边梯形面积,然后将n个小面积加起来,就近似的到总的面积 。
既定积分的近似值,当n愈大(即区间分的愈小),近似程度愈高 。数值积分常用的算法有:1)梯形法 用小梯形代替小曲边梯形,几何意义如图所示 。
第一个小梯形的面积为:第i个小梯形的面积为:其中:2) 辛普生(Sinpson)法 在小区间范围内,用一条抛物线代替该区间的f(x) 。将(a,b)区间分成2n个小区间,则辛普生法求定积分的公式为:其中:(2)要求分别采用梯形法和辛普生法分别计算f1(x)和 f2(x)的定积分 。
2、问题的解决方案:(1) 编写一个梯形法求定积分的通用函数integralt(),其函数原型为:double integralt(double a, double b, double(*f)( double)); 函数的形参a,b,f分别为定积分的下限、上限和函数名,其中f为函数指针 。(2) 编写一个辛普生法求定积分的通用函数integrals(),其函数原型为:double integrals(double a, double b, double(*f)( double)); 函数的形参a,b,f分别为定积分的下限、上限和函数名,其中f为函数指针 。
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