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1、第二章數(shù)值積分,第一章數(shù)值積分,第二章牛頓-庫特公式3用貝格算法4高斯求積公式5數(shù)值微分,根據(jù),緒論,微積分基本定理,只要找到乘積函數(shù)的原始函數(shù),牛頓-勒沃尼茲公式就找不到用基本函數(shù)表示的原始函數(shù),實驗測量或數(shù)值計算通常是函數(shù)表,因此牛頓-勒沃尼茲公式往往不能直接使用。因此,需要研究積分的數(shù)值計算問題。牛頓(Newton,1643 -1727),萊布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz,1646年1716),數(shù)值求積法的基本思想1,根據(jù)積分平均值定理,底部較高的矩形面積恰好是所需的曲線,數(shù)值求積的基本思路2,根據(jù)積分平均值定理,底部高,矩形區(qū)域正好等于所需曲線角的梯形面積。

2、使用加權平均法獲取多個節(jié)點的高度并生成平均高度。這種求積公式稱為機械求積公式。公式中稱為求積節(jié)點,也稱為求積系數(shù),還稱為伴隨節(jié)點的權重。重要的,代數(shù)精度的概念1,數(shù)值求積方法是近似的,自然提供的求積公式對“盡可能多”函數(shù)是正確的。機器求積公式對都是正確的,但在不正確的情況下,機器求積公式具有二次代數(shù)精度。重要的,代數(shù)精度的概念2,代數(shù)精度的概念3,代數(shù)精度的概念4,數(shù)值求積法是近似值,為了保證精度,自然要提供的求積公式對“盡可能多”函數(shù)是正確的。機器求積公式對都是正確的,但在不正確的情況下,機器求積公式具有二次代數(shù)精度。實際上,如果讓求積公式正確成立,即給出求積公式節(jié)點,就表明求積公式的構造問

3、題是求解線性方程的代數(shù)問題。M=n時,存在唯一的解決方案。將節(jié)點上指定的函數(shù)值設置為插值多項式的插值求積公式,因為多項式的乘積容易,所以稱為插值求積公式,其求積系數(shù)是定理機器求積公式具有最小二次代數(shù)精度的充分必要條件。重要的,定理的證明,3.2牛頓割公式,由相同,步長,分割點組成的插值求積公式(此處)稱為階牛頓割公式(Newton-Cotes)。Cotes系數(shù)與a,b無關。牛頓切割公式2、等分、步長和分割點組成的插值求積公式(此處)稱為階牛頓切割公式。第一次和第二次牛頓切割公式是梯形公式,切割系數(shù)為P.61,第八次切割系數(shù)為負值。還有新保生公式,也稱為四次牛頓切割公式,科特公式,幾個低階求積公

4、式的代數(shù)精度,階牛頓切割公式至少具有二次代數(shù)精度,事實上,二次新保生公式和四次切割公式在精度上分別具有三次和五次代數(shù)精度,得到“加法”的好處。因此,在一些較低的命令下,牛頓柯特的公式中,人們更感興趣的是階梯公式(這是最簡單和最基本的)、新保生公式和科特公式。利用幾個子求積公式的余數(shù)1,幾個子求積公式的余數(shù)2,幾個子求積公式的余數(shù)項,線性插值的余數(shù)公式和積分平均值定理,得到梯形公式的余數(shù)。利用埃爾米特插值的余數(shù)公式和積分中值定理,得到了心算公式的余數(shù)。還得到了庫爾特公式的積分余數(shù),即復合求積公式。使用牛頓庫爾特公式時,增加階數(shù)并不總是得到滿意的結果。提高求積公式準確性的有效方法是綜合求積。類似于

5、等距線段插值。等分、相位、分數(shù)稱為復合求積公式。也就是說,得到每個子段的積分值,并使用該值作為積分的近似值。復合梯形公式為:剩下的是復合求積公式2,復合求積公式的截斷誤差,梯形方法的遞歸,在實際計算中,通常很難預先指定合適的步驟,因此在步驟大小調(diào)整的計算過程中反復使用復雜求積公式,直到計算出正確的積分值為止。設定表示復雜梯形的積分值。其下標為等差,其中梯形方法遞歸2,梯形方法的加速度,梯形方法的算法簡單,但精度低,收斂速度慢。如何提高收斂速度,節(jié)約計算量?復雜梯形公式的截斷誤差公式可以用作后誤差估計。此外,這樣推導出的加速度公式是:long Berk算法1,long Berg算法2,我們可以在

6、步長的逐步分段過程中用更高精度的積分值逐步加工粗糙積分值?;蛘撸瑢⑹諗克俣嚷奶菪沃敌蛄屑庸槭諗靠焖俜e分值數(shù)列的加速方法稱為朗伯算法。longberg算法3,考慮以下球體公式,其中包括操作、常規(guī)、設置、n系數(shù)和n節(jié)點:適當?shù)倪x擇系數(shù)和求積節(jié)點可以使上述求積公式達到二次代數(shù)精度。這種高精度求積公式稱為高斯公式,高斯公式的求積節(jié)點稱為高斯點。德國數(shù)學家和科學家高斯(1777-1855年)和牛頓,阿基米德一起被評為有史以來第三大數(shù)學家,名字是“數(shù)學王子”??扑棺钣忻墓适率撬?0歲時的計算算術問題:123100?即可從workspace頁面中移除物件。高斯對數(shù)論、代數(shù)、鄭智薰-歐洲幾何、復合函數(shù)、

7、微分幾何等做出了劃時代的貢獻。他還將數(shù)學應用于天文學、大地測量學和磁學的研究,發(fā)明了最小平方原理。物理學家、數(shù)學家卡爾弗里德里希高斯(1777年4月30日,1855年2月23日),出生于勃列日里克,哥廷根,德國著名數(shù)學家、物理學家、天文學家和大地學家??扑鼓贡徽J為是最重要的數(shù)學家之一,擁有數(shù)學王子的名聲,他是歷史上偉大的數(shù)學家之一,與阿基米德、牛頓和歐拉一起獲得了名聲??扑褂?777年4月30日出生在布倫斯威克的一個岳父家里,1855年2月23日在哥廷根去世。小時候很窮,但很聰敏,在貴族的幫助下入學了。17951798年,他在1798年從格丁根大學調(diào)到赫爾姆斯塔特大學,第二年獲得了代數(shù)基本定

8、理的博士學位。從1807年開始擔任哥廷根大學教授和哥廷根天文臺隊長。高斯成果在數(shù)學領域廣泛進行,在數(shù)論、鄭智薰歐洲幾何、微分幾何、超幾何級數(shù)、復合函數(shù)理論和橢圓函數(shù)理論等方面做出了劃時代的貢獻。他重視數(shù)學的應用,在天文學、大地測量學、磁力學研究中也注重運用數(shù)學方法的研究。1792年,15歲的科斯進入了Braunschweig學院??扑鼓归_始了對高等數(shù)學的研究。二項式定理的一般形式、數(shù)論上的二次互易定律、素數(shù)分布定理、算術幾何平均(arithmetic-geometric mean)考斯于1795年進入哥廷根大學。1796年,19歲的科斯莫斯在數(shù)學史上取得了很重要的結果。這就是鄭17卞子圖表的

9、理論和方法。五年后,高斯證明了可以將相當于permat小數(shù)的正多邊形變成直紋面。1855年2月23日早上,科斯在睡夢中去世了。,科斯的肖像印在1989年至2001年流通的10德國馬克的紙幣上,日本原福澤由紀奇,現(xiàn)代啟蒙思想家、教育家。明治維新時代的日本重要長官。日本元新都浩大學,大教育家,農(nóng)學家。名牌布什道,“東京大學預備學校一級校長,東京女子大學第一任校長。高斯公式1,高斯公式2,高斯點的基本特性,高斯點的確定原則上可以轉變?yōu)榇鷶?shù)問題,但結果方程是非線性的,其分析存在實際困難,因此必須從研究高斯點的基本特性開始解決高斯公式的構造問題。在求積公式中設置為高斯點時,清理節(jié)點是與任意次數(shù)的多項式正交的多項式正交。即,定理稱為Gauss公式3,操作,兩個節(jié)點的高斯求積公式,legend多項式,高斯點為零的多項式,稱為Legendre多項式。一般來說,勒讓德多項式是基于它的。按照數(shù)學分析的定義,、3.5的數(shù)值微分是成為商人時的極限。因此,利用商作為微分的近似,可以得到簡單的數(shù)值微分法。如果使用的階分別為向前、向后和中心階,則可以分別設置以下三種數(shù)值微

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