基于微元法(大化小,常带变、作和式,求极限),计算函数f(x)在[a,b]上的定积分,取区间的左端点(即左矩形公式),然后调用函数分别求区间个数为1000和10000时函数x^2在[0,3]上的积分和,并输出结果
时间: 2024-12-02 13:15:15 浏览: 12
微元法是通过把区间划分为很多小的小区间,每个区间内近似地看作是常数,再将这些小的面积相加得到定积分的近似值。在这里,我们计算函数 f(x) = x^2 在 [0, 3] 上的定积分,采用左端点规则(左矩形公式)。这个规则意味着每个小矩形的高度由该区间左端点处的函数值确定。
首先,我们需要编写一个简单的函数来应用左矩形公式,然后按照指定的区间个数(n=1000和n=10000)分别计算积分。以下是Python的一个示例实现:
```python
def left_rectangle_integral(f, a, b, n):
dx = (b - a) / n
integral_sum = 0
for i in range(n):
x = a + i * dx
integral_sum += f(x)
return integral_sum * dx
def function_f(x):
return x**2
# 计算区间长度为1000和10000时的积分
integral_1000 = left_rectangle_integral(function_f, 0, 3, 1000)
integral_10000 = left_rectangle_integral(function_f, 0, 3, 10000)
print(f"积分结果 (n=1000): {integral_1000:.4f}")
print(f"积分结果 (n=10000): {integral_10000:.4f}")
```
注意:实际计算过程中可能会使用到数值积分库如scipy的quad()函数,因为左矩形公式不是精确的积分方法,随着分区数量增加,误差会减小,但在这种简单例子中,我们仅为了演示目的进行模拟计算。
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