数值计算方法 第4版 课件 第6章03变步长和龙贝格公式_第1页
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6.3变步长求积和龙贝格算法

复化求积公式能提高精度,但要给出步长,步长太大精度低,步长太小,计算量大。实际计算用变步长计算,在步长逐次二分过程中,反复利用复化求积公式进行计算,直到所求积分值满足精度要求为止。

将积分区间等分成n个子区间,则有n+1个分点对子区间再增加一个新节点,区间增加1倍,有对子区间运用梯形公式,有6.3.1变步长梯形法则比较取(允许截断误差ε)在步长逐次二分的过程中,校验上式,取满足精度的。若将区间再分半,为则有6.3.2

龙贝格(Romberg)求积法梯形法的加速梯形法计算简单,精度较低,收敛慢,当把区间分成n等份,用复化公式计算积分的近似值为,截断误差为当时,T2n即为所求的近似值。是T2n

的修正项,它与T2n

之和比T2n、Tn更接近与真值,即它是一种补偿。取设f″(x)在[a,b]连续且变化不大时,有f″(ξn)≈f″(ξ2n),可得近似式验后误差估计式下面说明将Tn,T2n的表达式代入,有2辛卜生法的加速当把区间分成n等份,用复化辛卜生公式计算积分的近似值为,截断误差为若将区间再分半,为则有设

连续且变化不大时,有

,可得近似式具有5次代数精度。3龙贝格公式(柯特斯法的加速)当把区间分成n

等份,用复化柯特斯公式计算积分的近似值为,截断误差为若将区间再分半,为则有设连续且变化不大时,有,可得近似式具有7次代数精度。龙贝格积分法可以按下面表的顺序进行:当对角线上最后两个相邻项满足时,可停止计算并取作为所求积

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