ВВЕРХ
Для доступа к меню нажмите правую кнопку мыши.
ЗАДАНИЕ 7
- Вычислить интеграл по формуле трапеций с тремя верными десятичными знаками.
- Вычислить интеграл по формуле Симпсона при n = 8, оценить погрешность результата, составив таблицу конечных разностей.
| Вариант | | | | |
| 1 | 1) |  | 2) |  |
| 2 | 1) |  | 2) |  |
| 3 | 1) |  | 2) |  |
| 4 | 1) |  | 2) |  |
| 5 | 1) |  | 2) |  |
| 6 | 1) |  | 2) |  |
| 7 | 1) |  | 2) |  |
| 8 | 1) |  | 2) |  |
| 9 | 1) |  | 2) |  |
| 10 | 1) |  | 2) |  |
| 11 | 1) |  | 2) |  |
| 12 | 1) |  | 2) |  |
| 13 | 1) |  | 2) |  |
| 14 | 1) |  | 2) |  |
| 15 | 1) |  | 2) |  |
| 16 | 1) |  | 2) |  |
| 17 | 1) |  | 2) |  |
| 18 | 1) |  | 2) |  |
| 19 | 1) |  | 2) |  |
| 20 | 1) |  | 2) |  |
| 21 | 1) |  | 2) |  |
| 22 | 1) |  | 2) |  |
| 23 | 1) |  | 2) |  |
| 24 | 1) |  | 2) |  |
| 25 | 1) |  | 2) |  |
| 26 | 1) |  | 2) |  |
| 27 | 1) |  | 2) |  |
| 28 | 1) |  | 2) |  |
| 29 | 1) |  | 2) |  |
| 30 | 1) |  | 2) |  |
Образец выполнения задания
- Вычислить интеграл
по формуле трапеций с тремядесятичными знаками.
Р е ш е н и е. Для достижения заданной точности необходимо определить значение n так, чтобы
(1)
Здесь а = 0,7; b = 1,3;
, где
. Находим
Положим М2 = 7, тогда равенство (1) примет вид
,
откуда n2 > 252, т. е. n > 16; возьмём n = 20.
Вычисление интеграла производим по формуле
где h = ( b – a )/20 = 0,6/20 = 0,03;
xi = 0,7 + i·h (i = 0, 1,2,
, 20).
Вычисления заносим в табдицу
| i | xi | f(x) | | Интеграл |
| 0 | 0,7 | 0,883883 | | |
| 1 | 0,73 | | 0,85567 | |
| 2 | 0,76 | | 0,82897 | |
| 3 | 0,79 | | 0,803686 | |
| 4 | 0,82 | | 0,779729 | |
| 5 | 0,85 | | 0,757011 | |
| 6 | 0,88 | | 0,735453 | |
| 7 | 0,91 | | 0,714979 | |
| 8 | 0,94 | | 0,695519 | |
| 9 | 0,97 | | 0,677006 | |
| 10 | 1 | | 0,65938 | |
| 11 | 1,03 | | 0,642585 | |
| 12 | 1,06 | | 0,626568 | |
| 13 | 1,09 | | 0,611281 | |
| 14 | 1,12 | | 0,596677 | |
| 15 | 1,15 | | 0,582717 | |
| 16 | 1,18 | | 0,569359 | |
| 17 | 1,21 | | 0,55657 | |
| 18 | 1,24 | | 0,544315 | |
| 19 | 1,27 | | 0,532563 | |
| 20 | 1,3 | 0,521286 | | |
| | | 0,702585 | 12,77004 | 0,404179 |
- Вычислить интеграл
по формуле Симпсона при n = 8, оценить погрешность результата, составив таблицу конечных разностей.
Р е ш е н и е. Согласно условию n = 8, поэтому h = (b – a)/n = (1,6 – 1,2)/8 = 0,05. Вычислительная формула имеет вид
.
Составим таблицу вычисления
Следовательно,
.
Для оценки точности полученного результата составим таблицу конечных разностей функции до разностей четвёртого порядка
| | x | y | Δy | Δ2y | Δ3y | Δ4y |
| 0 | 1,2 | 0,121115 | 0,030853 | -0,0046 | 0,000165 | 3,21478E-05 |
| 1 | 1,25 | 0,151968 | 0,026257 | -0,00443 | 0,000197 | 2,48525E-05 |
| 2 | 1,3 | 0,178225 | 0,021825 | -0,00423 | 0,000222 | 1,86286E-05 |
| 3 | 1,35 | 0,20005 | 0,017591 | -0,00401 | 0,00024 | 1,33417E-05 |
| 4 | 1,4 | 0,217641 | 0,013578 | -0,00377 | 0,000254 | 8,8648E-06 |
| 5 | 1,45 | 0,231219 | 0,009805 | -0,00352 | 0,000263 | |
| 6 | 1,5 | 0,241024 | 0,006286 | -0,00326 | | |
| 7 | 1,55 | 0,24731 | 0,00303 | | | |
| 8 | 1,6 | 0,250339 | | | | |
Так как max |Δ4y| = 0,0000321, то остаточный член формулы
Вычисления проводились с пятью значащими цифрами, а потому величина остаточного члена на погрешность не влияет.
Погрешность вычисления оценим из соотношения
Δ I ≤ (b - a)·max | Δ 4 y | < 0,4·0,0000321 = 0,00001286 < 0,00005.
Значит, полученные четыре десятичных знака верны.