用matlab完成下列任务:三种方法求xe^-x^3在【0,1】的定积分
时间: 2024-03-09 22:45:19 浏览: 149
好的,下面是三种方法求 $xe^{-x^3}$ 在 $[0, 1]$ 的定积分的 Matlab 代码:
方法一:使用 MATLAB 自带的 quad 函数
```matlab
f = @(x) x .* exp(-x .^ 3);
integral = quad(f, 0, 1);
disp(integral);
```
方法二:使用复合辛普森公式
```matlab
f = @(x) x .* exp(-x .^ 3);
a = 0; b = 1;
n = 100;
h = (b - a) / n;
x = linspace(a, b, n + 1);
y = f(x);
integral = (h / 3) * (y(1) + y(end) + 4 * sum(y(2:2:end-1)) + 2 * sum(y(3:2:end-2)));
disp(integral);
```
方法三:使用自适应辛普森公式
```matlab
f = @(x) x .* exp(-x .^ 3);
a = 0; b = 1;
tolerance = 1e-6;
integral = integral_adaptive(f, a, b, tolerance);
disp(integral);
function integral = integral_adaptive(f, a, b, tolerance)
c = (a + b) / 2;
h1 = (b - a) / 2;
h2 = (c - a) / 2;
h3 = (b - c) / 2;
fa = f(a);
fb = f(b);
fc = f(c);
integral1 = h1 * (fa + 4 * fc + fb) / 3;
integral2 = h2 * (fa + 4 * f(c - h2) + fc) / 3 + h3 * (fc + 4 * f(c + h3) + fb) / 3;
if abs(integral1 - integral2) < tolerance
integral = integral2;
else
integral_left = integral_adaptive(f, a, c, tolerance / 2);
integral_right = integral_adaptive(f, c, b, tolerance / 2);
integral = integral_left + integral_right;
end
end
```
其中,方法一使用的是 MATLAB 自带的函数 quad,它可以用于一般积分的数值计算,使用起来非常简单。方法二使用的是复合辛普森公式,它是一种比较简单的数值积分方法,但是需要注意到 n 的选择,如果选择的 n 不够大,可能会导致积分误差较大。方法三使用的是自适应辛普森公式,它可以自动调整步长,从而在一定程度上提高精度。
阅读全文