python代码:用梯形法的递推公式计算 sin𝑥除𝑥在(0,1)区间上的积分,使得 T2n-Tn的绝对值小于10的负七次方
时间: 2024-11-27 07:22:47 浏览: 17
在Python中,我们可以使用四分梯形法则(Trapezoidal Rule)来估算定积分,它的递推公式通常用于求解函数f(x)在区间[a, b]上的近似和。对于正弦函数sin(x)/x在(0, 1)的积分,这是一个数值积分的问题。梯形法则公式可以表示为:
\[ S_n = \frac{h}{2} (f(a) + 2f(c_1) + 2f(c_2) + ... + 2f(c_{n-1}) + f(b)) \]
其中,\( h = \frac{b - a}{n} \),\( c_i = a + i * h \),i从0到n-1。
为了满足条件 \( |T_{2n} - T_n| < 10^{-7} \),我们需要足够多的划分点。这里我们设n为步数,直到达到精度要求。下面是具体的Python代码实现:
```python
import math
def trapezoidal_rule(f, a, b, n, tolerance=1e-7):
h = (b - a) / n
sum_area = (f(a) + f(b)) / 2 * h
for i in range(1, n):
ci = a + i * h
sum_area += f(ci)
# 使用循环继续增加n,直到差值小于容忍度
while abs(sum_area - (sum_area_last := sum_area)) > tolerance:
n *= 2
h /= 2
sum_area = (f(a) + f(b)) / 2 * h + sum_area_last * (n - 1)
return sum_area, n
# 定义我们的函数 f(x) = sin(x) / x
def integrand(x):
if x == 0:
return 1
else:
return math.sin(x) / x
# 初始估算并逐步提高精度
integral, num_intervals = trapezoidal_rule(integrand, 0, 1, 10**4)
integral,
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