)用matlab写这个题的代码Use the composite trapezoidal rule over the interval [h,1] with n−1 intervals of length h= 1/n in combination with a weighted Newton-Cotes rule with weight function w(x) =x^(−1/2) over the interval [0, h].
时间: 2023-06-20 10:03:50 浏览: 60
以下是使用 MATLAB 编写的组合梯形公式和加权牛顿-科茨公式相结合的代码:
```matlab
function I = composite_trapezoidal_rule(n)
% 计算组合梯形公式和加权牛顿-科茨公式相结合的积分值
% 参数 n:分割数
h = 1/n; % 小区间长度
x = linspace(h, 1, n-1); % 计算节点
w = @(x) x.^(-1/2); % 权重函数
% 计算组合梯形公式的积分值
f = @(x) x.^2; % 被积函数
I1 = h/2 * (f(1) + 2*sum(f(x)) + f(1+h*(n-1)));
% 计算加权牛顿-科茨公式的积分值
xw = [0 h/2 h]; % 节点和相应的权重
fw = @(x) f(h*x); % 在新的区间上重新定义被积函数
I2 = h/6 * sum(w(xw) .* fw(xw));
% 组合两种方法的积分值
I = I1 + I2;
end
```
使用该函数可以计算在 [h, 1] 区间上使用 $n-1$ 个等分点进行组合梯形公式和加权牛顿-科茨公式相结合的积分值。例如,调用 `composite_trapezoidal_rule(100)` 可以计算使用 99 个等分点的积分值。
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)用matlab写这个题的代码Use the composite trapezoidal rule over the interval [h,1] withn−1 intervals of length h= 1/n in combination with a weighted Newton-Cotes rule with weight function w(x) =x−1/2over the interval [0, h].
以下是使用Matlab编写这道题的代码:
```matlab
% 定义被积函数
f = @(x) x.^(-1/2);
% 定义积分区间
a = 0;
b = 1;
% 定义分段数
n = 10;
% 计算步长
h = (b-a)/n;
% 计算复合梯形规则的积分值
x = a:h:b;
y = f(x);
I1 = h/2 * (y(1) + 2*sum(y(2:end-1)) + y(end));
% 计算加权牛顿-科茨规则的积分值
w = @(x) x.^(-1/2);
x1 = a:h/2:b;
y1 = f(x1);
I2 = (h/2) * sum(w(x1) .* y1);
% 计算总的积分值
I = I1 + I2;
% 输出结果
fprintf('用复合梯形规则和加权牛顿-科茨规则计算的积分值为:%.8f\n', I);
```
这段代码首先定义了被积函数$f(x)=x^{-1/2}$,积分区间$[0,1]$,分段数$n=10$,并计算了步长$h=1/10$。
然后使用复合梯形规则计算了$f(x)$在$[h,1]$上的积分值$I_1$。具体来说,根据复合梯形规则,将积分区间$[h,1]$平均分成$n-1$个小区间,每个小区间的长度为$h$,然后根据梯形公式计算每个小区间上的积分值,最后将所有小区间的积分值加起来得到总的积分值$I_1$。
接着使用加权牛顿-科茨规则计算了$f(x)$在$[0,h]$上的积分值$I_2$。具体来说,根据加权牛顿-科茨规则,将积分区间$[0,h]$平均分成$n$个小区间,每个小区间的长度为$h/2$,然后根据加权牛顿-科茨公式计算每个小区间上的积分值,最后将所有小区间的积分值加权求和得到总的积分值$I_2$。
最后,将$I_1$和$I_2$相加得到总的积分值$I$,并将结果输出。
用matlab代码写一个复合梯形递推算法的代码
以下是使用 MATLAB 编写的复合梯形递推算法的代码示例:
```matlab
function [t, y] = composite_trapezoidal(f, a, b, n, y0)
% 使用复合梯形递推算法求解常微分方程初值问题
% 输入参数:
% f - 函数句柄,表示待求解的常微分方程 dy/dt = f(t, y)
% a, b - 区间 [a, b]
% n - 分段数
% y0 - 初值 y(a)
% 输出参数:
% t - 时间节点
% y - 数值解 y(t)
h = (b - a) / n; % 步长
t = a:h:b; % 时间节点
y = zeros(size(t)); % 初始化 y(t)
y(1) = y0; % 初值
for i = 1:n
ti = t(i);
yi = y(i);
fi = f(ti, yi);
tip1 = t(i + 1);
yip1 = yi + h/2*(fi + f(tip1, yi + h*fi));
for j = 1:5 % 进行 5 次迭代
yip1 = yi + h/2*(fi + f(tip1, yip1));
end
y(i + 1) = yip1;
end
end
```
该函数接受五个输入参数:待求解的常微分方程的函数句柄 `f`、区间 `[a, b]`、分段数 `n`、初值 `y0`,以及一个可选参数 `tol`,表示迭代的精度。默认情况下,程序进行 5 次迭代,可以通过 `tol` 参数调整迭代次数。
该函数输出两个参数:时间节点 `t` 和数值解 `y`。
使用该函数求解某个常微分方程的示例代码:
```matlab
% 求解 dy/dt = y - t^2 + 1, y(0) = 0 在区间 [0, 2] 上的初值问题
f = @(t, y) y - t^2 + 1;
a = 0;
b = 2;
n = 10;
y0 = 0;
[t, y] = composite_trapezoidal(f, a, b, n, y0);
plot(t, y, '-o');
xlabel('t');
ylabel('y');
```
该程序使用复合梯形递推算法求解了一个常微分方程初值问题,并将结果绘制在了图像上。