n = 3 的Newton-Cotes公式,并求出其代数精度python代码
时间: 2024-12-20 10:28:15 浏览: 11
牛顿-科特斯法则(Newton-Cotes formulas),也称为辛普森法则、梯形法则等,是一组用于数值积分的近似方法。n=3的情况对应的是三阶辛普森法则,这是一种内插法,通过三个点的数据计算曲线下的面积。
对于n=3,辛普森规则将区间划分为两个小区间,每个区间使用梯形法则,另一个小区间使用一个矩形区域,然后加权求和。具体来说,如果我们要计算函数f(x)在[a, b]上的定积分,辛普森法则的公式为:
∫[a, b] f(x) dx ≈ (b-a)/6 * [f(a) + 4f((a+b)/2) + f(b)]
这里f((a+b)/2)是中点的函数值。
以下是Python代码示例,用于计算给定函数在一个区间的定积分为三阶辛普森法则:
```python
def simpson_rule(f, a, b, n=3):
h = (b - a) / n
x = a + h
area = f(a) + 4*f(x) + f(b)
for _ in range(2): # 重复两遍因为有两边是相同的梯形
x += h
area += 2 * f(x)
return h * area / 3
# 使用函数替换f(x),a和b为积分区间的起始和结束点
function_value = lambda x: x ** 2 # 你可以替换成实际的函数
integral_approximation = simpson_rule(function_value, 0, 1)
print(f"三阶辛普森法则的积分结果:{integral_approximation}")
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