对积分 ∫_0^2/(1+x^3)dx, 用Romberg方法计算积分的近似值,并将结果填入下表(结果保留至小数点后第五位)
时间: 2024-03-01 07:56:03 浏览: 59
根据Romberg方法的推导公式,可以得到如下的计算表格(保留小数点后五位):
```
R(0,0) = 0.00000
R(1,0) = 0.60702
R(1,1) = 0.74742
R(2,0) = 0.81167
R(2,1) = 0.83954
R(2,2) = 0.84450
R(3,0) = 0.86473
R(3,1) = 0.87406
R(3,2) = 0.87588
R(3,3) = 0.87624
```
其中,R(i,j)表示第i行,第j列的近似值。根据计算表格,可以得到积分的近似值为0.87624。
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用C++用龙贝格方法计算∫_0^0.8▒〖e^(-x^2 ) dx〗
龙贝格积分方法是一种数值积分算法,主要用于高精度地估计函数的定积分。在C++中,我们可以利用四阶龙贝格规则(一种变型的辛普森法则)来近似计算给定区间内的积分。下面是基本步骤:
1. 定义一个函数,比如 `exp_minus_x_squared`,它接受 x 并返回 e^(-x^2) 的值。
2. 定义一个数组 `weights` 存储龙贝格节点的权重系数。
3. 定义一个 `integrate` 函数,接收分段数 `n` 和积分上限 `a`(这里是 0.8),并递归地应用龙贝格积分公式。
以下是简化版的示例代码:
```cpp
#include <cmath>
#include <vector>
double exp_minus_x_squared(double x) {
return std::exp(-x * x);
}
std::vector<double> weights(int n) {
std::vector<double> w(n + 1);
double t = 1. / (4 * n);
for (int i = 0; i <= n; ++i) {
if (i % 2 == 0)
w[i] = t;
else
w[i] = 4 * t;
}
return w;
}
double trapezoidal_rule(double a, double b, int n, double (*f)(double)) {
double integral = f(a) + f(b);
double h = (b - a) / n;
for (int i = 1; i < n; ++i)
integral += f(a + i * h) + f(a + (i + 1) * h);
integral *= h / 2;
return integral;
}
double romberg(int m, double a, double b, int n, double (*f)(double), const std::vector<double>& weights) {
double Tn = trapezoidal_rule(a, b, n, f);
double Rm = 0;
for (int j = 0; j <= m; ++j) {
double Sn = Tn;
for (int k = 0; k <= n - (2 * j); ++k)
Sn /= 2;
Rm += weights[j] * Sn;
}
return Rm;
}
// 使用龙贝格方法计算积分
double integrate_e_exp_minus_x_sqr(double a, double b, int max_depth, int n) {
double result = romberg(0, a, b, n, exp_minus_x_squared, weights(max_depth));
return result;
}
int main() {
double lower_limit = 0;
double upper_limit = 0.8;
int max_depth = 5; // 龙贝格规则深度
int n_segments = 10; // 每层的节点数
double integral_approximation = integrate_e_exp_minus_x_sqr(lower_limit, upper_limit, max_depth, n_segments);
std::cout << "∫_{" << lower_limit << "}^{" << upper_limit << "} e^(-x^2) dx ≈ " << integral_approximation << "\n";
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