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第2369题:梯形法



梯形法的思想是:将复杂的曲线下的面积分解为一系列小的梯形面积,用这些梯形面积的和来近似代替曲边梯形的面积. 与矩形法不同的是以连接曲线上两个相邻点的直线代替曲线,比矩形法更精确一些.


设有函数 y=y(x)y=y(x) ,近似计算 aby(x)dx\int_a^b y(x)dx . 将区间 [a,b][a,b] 分成间隔相等的 nn 段,每段步长为h=(ba)/nh=(b-a)/n ,有梯形公式

 

aby(x)dx\int_a^b y(x)dx =h(y0+yn2=h(\dfrac{y_0+y_n}{2} +y1+y2++yn1)+Rn+y_1+y_2+\cdots+y_{n-1}) +R_n

 

h(y0+yn2\approx h(\dfrac{y_0+y_n}{2} +y1+y2++yn1)+y_1+y_2+\cdots+y_{n-1})  ,

 

式中

 

Rn=(ba)212n2y(ξ)R_n=-\dfrac{(b-a)^2}{12n^2} y''(\xi') (aξb)(a \leqslant \xi' \leqslant b ) .

 

已知 01dx1+x2=π4\int_0^1 \dfrac{dx}{1+x^2} =\dfrac{\pi}{4}

 

π=401dx1+x2\pi =4 \int_0^1 \dfrac{dx}{1+x^2}

 

将区间 [0,1][0,1] 分成 88 段,用梯形法估算 π\pi 的值


分割点ii

0

1

2

3

4

5

6

7

8

xix_i

0

0.125

025

0.375

0.5

0.625

0.75

0.875

1

yiy_i

1

0.9846

0.9412

0.8767

0.8

0.7191

0.64

0.5664

0.5

 


A. 3.117

 

B. 3.128

 

C. 3.139

 

D. 3.143

 

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