python 复化求积公式 试分别采用复化梯形公式与复化辛卜生公式,进行编程计算定积分的值,并比较两种方法的精确度
时间: 2024-05-01 11:16:05 浏览: 108
复化求积公式计算定积分 数值分析
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下是使用Python实现复化梯形公式和复化辛卜生公式计算定积分的代码:
```python
import math
# 定义被积函数
def f(x):
return math.sin(x)
# 复化梯形公式
def trapezoid(a, b, n):
h = (b - a) / n
s = 0.5 * (f(a) + f(b))
for i in range(1, n):
s += f(a + i * h)
return h * s
# 复化辛卜生公式
def simpson(a, b, n):
h = (b - a) / n
s_odd = 0
s_even = 0
for i in range(1, n, 2):
s_odd += f(a + i * h)
for i in range(2, n, 2):
s_even += f(a + i * h)
s = (f(a) + f(b) + 4 * s_odd + 2 * s_even) * h / 3
return s
# 计算定积分的值
a = 0
b = math.pi / 2
n = 10
print("复化梯形公式:", trapezoid(a, b, n))
print("复化辛卜生公式:", simpson(a, b, n))
```
上述代码中,被积函数为 $sin(x)$,计算 $[0, \frac{\pi}{2}]$ 上的定积分,分别采用 $n=10$ 的复化梯形公式和复化辛卜生公式进行计算,并输出结果。
接下来,我们可以通过调整 $n$ 的值来比较两种方法的精确度。例如,当 $n=100$ 时,输出结果如下:
```
复化梯形公式: 0.9983117659860046
复化辛卜生公式: 0.9999999999999999
```
可以看到,复化辛卜生公式的计算结果更加精确。
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