第2252题:定积分的近似计算三
定积分近似计算第三种方法是抛物线法,也叫辛普森(Simpson)法。如下图,其原理是将曲线f(x)上的弧段两等分后用抛物线P(x)近拟代替。下图中以 [a,b] 为底的曲边梯形面积为
3nb−a (ya+4y2a+b+yb) (n=2)

取 n 为偶数,得到定积分的近似值为
∫abf(x)dx≈ 3nb−a[y0+yn +4(y1+y3+⋯+yn−1) +2(y2+y4+⋯+yn−2)]
仍用上一题计算 ln2=∫011+xxdx 的近似数据计算。
i | 0 | 1 | 2 | 3 |
xi | 0.0000 | 0.1000 | 0.2000 | 0.3000 |
yi | 1.0000 | 0.9091 | 0.8333 | 0.7692 |
i | 4 | 5 | 6 | 7 |
xi | 0.4000 | 0.5000 | 0.6000 | 0.7000 |
yi | 0.7143 | 0.6667 | 0.6250 | 0.5882 |
i | 8 | 9 | 10 |
xi | 0.8000 | 0.9000 | 1.0000 |
yi | 0.5556 | 0.5263 | 0.5000 |
请将以上数据套入抛物线法公式计算 ln2 的近似值 (n=10) ,结果保留 4 位小数。
可以看出抛物线法比梯形法精度更高。