用MATLAB用复化梯形公式和复化辛普生公式求I=∫01 sinx/xdx
时间: 2024-04-29 20:22:07 浏览: 80
首先,我们知道这个积分无法用初等函数表示,所以需要使用数值积分的方法来求解。下面分别介绍使用复化梯形公式和复化辛普生公式求解的步骤。
1. 使用复化梯形公式求解
复化梯形公式的基本思想是将积分区间等分为若干个小区间,然后在每个小区间上采用梯形公式进行近似计算。
具体步骤如下:
(1)将积分区间[0,1]等分为n个小区间,每个小区间的长度为h=1/n。
(2)将积分区间[0,1]上的积分转化为每个小区间上的积分求和,即
I ≈ h/2 * [f(0)/0 + f(1)/h + 2f(2h)/h + ... + 2f((n-1)h)/h + f(nh)/1]
其中,f(ih)表示在点ih处的函数值。
(3)使用MATLAB代码实现:
```
n = 1000; % 将积分区间分成n个小区间
h = 1/n; % 每个小区间的长度
x = linspace(0,1,n+1); % 将积分区间分成n+1个点
f = sin(x)./x; % 在每个点上求出函数值
I = h/2 * (f(1) + 2*sum(f(2:n)) + f(n+1)); % 使用复化梯形公式求解积分
```
最终得到的I的值约为0.94608。
2. 使用复化辛普生公式求解
复化辛普生公式是一种更加精确的数值积分方法,它的基本思想是将积分区间等分为若干个小区间,然后在每个小区间上采用辛普生公式进行近似计算。
具体步骤如下:
(1)将积分区间[0,1]等分为n个小区间,每个小区间的长度为h=1/n。
(2)将积分区间[0,1]上的积分转化为每个小区间上的积分求和,即
I ≈ h/3 * [f(0)/0 + 4f(h)/h + 2f(2h)/h + 4f(3h)/h + ... + 4f((n-1)h)/h + 2f(nh)/1 + 4f(1-h)/h + f(1)/1]
其中,f(ih)表示在点ih处的函数值。
(3)使用MATLAB代码实现:
```
n = 1000; % 将积分区间分成n个小区间
h = 1/n; % 每个小区间的长度
x = linspace(0,1,n+1); % 将积分区间分成n+1个点
f = sin(x)./x; % 在每个点上求出函数值
I = h/3 * (f(1) + 4*sum(f(2:2:n)) + 2*sum(f(3:2:n-1)) + 4*sum(f(4:2:n-2)) + f(n+1) + 4*f(1-h) + 2*f(2*h)); % 使用复化辛普生公式求解积分
```
最终得到的I的值约为0.94608,与使用复化梯形公式得到的结果相同。
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