用c语言用高斯求积公式求0到ok 的exp(x)cos(4x)的和
时间: 2023-06-13 21:02:12 浏览: 188
C语言实现高斯求积公式
高斯求积公式是一种数值积分方法,可以用来计算定积分。对于给定的区间,我们需要先将其变换到[-1,1]上,然后利用高斯求积公式进行计算。下面是用C语言实现高斯求积公式求解exp(x)cos(4x)的和的程序:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
double gauss(double x);
int main()
{
int n = 10; //高斯求积公式的阶数
double a = 0.0, b = 1.0; //积分区间
double sum = 0.0; //积分结果
double *x = new double[n]; //高斯求积节点
double *w = new double[n]; //高斯求积系数
//计算高斯求积节点和系数
for (int i = 0; i < n; i++)
{
double t = cos(M_PI * (i + 0.75) / (n + 0.5));
double z = 0.5 * (b - a) * t + 0.5 * (b + a);
x[i] = z;
w[i] = (b - a) / ((1 - t * t) * gauss(t) * gauss(t));
}
//计算积分结果
for (int i = 0; i < n; i++)
{
sum += w[i] * exp(x[i]) * cos(4 * x[i]);
}
printf("The result is %f\n", sum);
delete[] x;
delete[] w;
return 0;
}
//高斯函数
double gauss(double x)
{
const int N = 100;
double a[N], b[N];
a[0] = 1.0 / sqrt(M_PI);
a[1] = sqrt(2.0) / sqrt(M_PI);
for (int i = 2; i < N; i++)
{
a[i] = sqrt((2.0 * i - 1.0) / i) * a[i - 1];
}
for (int i = 1; i < N; i++)
{
b[i - 1] = i * a[i];
}
double result = 0.0;
for (int i = 0; i < N; i++)
{
result += a[i] * exp(-(x * x)) * pow(x, i);
}
return result;
}
```
在上面的程序中,我们定义了一个`gauss`函数来计算高斯函数的值。然后,我们在`main`函数中定义了高斯求积公式的阶数、积分区间、高斯求积节点和系数,并利用循环计算出积分结果。最后,我们输出积分结果。
需要注意的是,在计算高斯求积节点和系数的时候,我们用到了三个常量:`M_PI`、`sqrt`和`pow`,它们分别表示圆周率、开平方和幂运算。因此,我们需要在程序中引入数学库`<math.h>`。
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