第 1 页实验报告一、实验名称复合梯形求积公式、复合辛普森求积公式、龙贝格求积公式及自适应辛普森积分。二、实验目的及要求 1.掌握复合梯形求积计算积分、复合辛普森求积计算积分、龙贝格求积计算积分和自适应辛普森积分的基本思路和步骤. 2. 培养 Matlab 编程与上机调试能力 .三、实验环境计算机, MATLAB软件四、实验内容 1. 用不同数值方法计算积分94ln10xdxx。(1)取不同的步长h。分别用复合梯形及复合辛普森求积计算积分,给出误差中关于 h 的函数,并与积分精确指比较两个公式的精度, 是否存在一个最小的h,使得精度不能再被改善。(2)用龙贝格求积计算完成问题(1)。(3)用自适应辛普森积分,使其精度达到10-4。五、算法描述及实验步骤1. 复合梯形公式将区间 [a,b] 划分为 n 等份,分点 xk=a+ah,h=(b-a)/h,k=0,1,...,n,在每个子区间 [x k,x k+1](k=0,1,...,n-1)上采用梯形公式( 1.1 ),得)]()([2)(bfafabdxxfba(1.1 ))]()(2)([2)]()([211110bfxfbfhxfxfhTnkkknkkn(1.2 )),(),(12)(''2bafhabfRn(1.3 )其中 Tn 称为复合梯形公式, Rn为复合梯形公式的余项。2. 复合辛普森求积公式将区间 [a,b] 划分为 n 等份,在每个子区间 [x k,x k+1](k=0,1,...,n-1)上采用辛普森公式( 1.4 ),得第 2 页)]()2(4)([6bfbafafabS(1.4 ))]()(2)(4)([6)]()()([611102/112/110bfxfxfbfhxfxfxfhSnkknkkkknkkn(1.5 )),(),()2(180)()4(4bafhabfRn(1.6 )其中 Sn称为复合辛普森求积公式,Rn为复合辛普森求积公式的余项。3. 龙贝格算法统一的公式:)(141)2(144)(11hThThTmmmmmm(1.7 )经过 m(m=1,2... )次加速后,余项便取下列形式:...)()2(22)1(21mmmhhIhT(1.8 )上述处理方法通常称为理查森外推加速法。设以)(0kT表示二分 k 次后求得的梯形值,且以)( kmT表示序列{)(0kT}的 m次加速值,则依递推公式( 1.7 )可得,...2,1,141144)()(1)1(1)(kTThTkmmkmmmkm(1.9 )公式( 1.9 )也称为龙贝格求积算法,计算过程如下:(1)取 k=0,h=b-a, 求)]()([2)0(0bfafhT。令k1(k 记区间 [a,b] 的二分次数)。(2)求梯形值 T0((b-a)/2k), 即按递推公式( 1.10 )计算)(0kT。102/12)(221nkknnxfhTT(1.10 )(3)求加速值,按公式( 1.9 )逐个求出 T 值。(4)若)0(1)0(kkTT(预先给定的精度),则终止计算,并取ITk)0(;否则令kk1转( 2)继续计算。4. 自适应积分...