用c语言编出用自适应积分方法数值求积的子程序,要求如下:已知f1(x)=√x,f2(x)=1/(1+x).f3(x)=2/(2+sin10Π),[a,b]=[0,1],计算fi(x)(i=1,2,3)和a,b的数值积分的近似值,(取ε=10-6)
时间: 2023-06-27 16:03:21 浏览: 68
以下是用C语言编写的自适应积分方法数值求积的子程序,可以计算f1(x), f2(x)和f3(x)在区间[0, 1]上的数值积分近似值:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define EPS 1.0e-6
double f1(double x) {
return sqrt(x);
}
double f2(double x) {
return 1.0 / (1.0 + x);
}
double f3(double x) {
return 2.0 / (2.0 + sin(10.0 * M_PI * x));
}
double adapt_integrate(double (*f)(double), double a, double b, double eps, double A) {
double c = (a + b) / 2.0;
double fa = f(a);
double fb = f(b);
double fc = f(c);
double S = (b - a) * (fa + 4.0 * fc + fb) / 6.0;
double T = (b - a) * (fa + 4.0 * f((a + c) / 2.0) + 2.0 * fc + 4.0 * f((c + b) / 2.0) + fb) / 12.0;
if (fabs(T - S) <= eps) {
return T + (T - S) / 15.0;
} else {
return adapt_integrate(f, a, c, eps / 2.0, S) + adapt_integrate(f, c, b, eps / 2.0, T);
}
}
int main() {
double a = 0.0, b = 1.0;
double eps = EPS;
double A1 = adapt_integrate(f1, a, b, eps, 0.0);
double A2 = adapt_integrate(f2, a, b, eps, 0.0);
double A3 = adapt_integrate(f3, a, b, eps, 0.0);
printf("f1(x)在[%g, %g]上的数值积分近似值为:%g\n", a, b, A1);
printf("f2(x)在[%g, %g]上的数值积分近似值为:%g\n", a, b, A2);
printf("f3(x)在[%g, %g]上的数值积分近似值为:%g\n", a, b, A3);
return 0;
}
```
程序中,`adapt_integrate`是自适应积分方法的实现,其中`f`是被积函数,`a`和`b`是积分区间的端点,`eps`是所需精度,`A`是上一个递归层次的积分值。`f1`、`f2`和`f3`分别是题目中给出的三个函数,`main`函数中分别调用了`adapt_integrate`计算三个函数在[0, 1]上的数值积分近似值,并输出结果。
需要注意的是,由于自适应积分方法的递归特性,当所需精度较高时,程序可能会递归调用很多次,导致栈溢出。为了避免这种情况,可以将`adapt_integrate`改为非递归实现,或者使用尾递归优化。