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第2251题:定积分的近似计算二



定积分近似计算第二种方法是梯形法,其原理是将曲线上的小弧段用直线代替,如下图。




将上一题中窄条矩形用窄条梯形代替,得到近似计算公式为

 


abf(x)dx\int_{a}^{b} f(x)dx \approx  ban(y0+y12+y1+y22\dfrac{b-a}{n}(\dfrac{y_0+y_1}{2}+\dfrac{y_1+y_2}{2} ++yn1+yn2)+\cdots+\dfrac{y_{n-1}+y_n}{2})

 

=ban(y0+yn2=\dfrac{b-a}{n}(\dfrac{y_0+y_n}{2} +y1+y2++yn1)+y_1+y_2+\cdots+y_{n-1})

 

仍用上一题计算 ln2=01x1+xdx\ln 2 =\int_{0}^{1} \dfrac{x}{1+x} dx 的近似数据计算,本次需要多计算一个当 xx 到达积分上限 11 时的 yy 值。


ii

0

1

2

3

xix_i

0.0000

0.1000

0.2000

0.3000

yiy_i

1.0000

0.9091

0.8333

0.7692


ii

4

5

6

7

xix_i

0.4000

0.5000

0.6000

0.7000

yiy_i

0.7143

0.6667

0.6250

0.5882


ii

8

9

10

xix_i

0.8000

0.9000

1.0000

yiy_i

0.5556

0.5263

0.5000


请用以上数据套入梯形法公式计算 ln2\ln 2 的近似值,保留 44 位小数。

 

可以看出梯形法比矩形法精度更高。

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