牛顿-柯特斯公式
数理科学术语
在数值分析上,
梯形法则
和辛普森法则均是
数值积分
的方法。它们都是计算定积分的。
梯形法则
梯形法则是:
这等同将被积函数近似为
直线
函数,被积的部分近似为
梯形
。
要求得较准确的数值,可以将要求积的区间分成多个小区间,再个别估计,即:
可改写成
其中对
辛普森法则
辛普森法则(Simpson's rule,又称森逊法则、辛普森法则)是:
同样地,辛普森法则也有多重的版本:
或写成
牛顿-柯特斯公式
牛顿-柯特斯公式(Newton-Cotes rule / Newton-Cotes formula)以Roger Cotes和
艾萨克·牛顿
命名。其内容是:
其中 , 是常数(由 的值决定), 。
梯形法则和辛普森法则便是 的情况。
亦有不采用在边界点来估计的版本,即取 。
原理
假设已知的值。
以点进行
插值
,求得对应的拉格朗日多项式。
对该次的多项式求积。
该积分便可以作为的近似,而由于该拉格朗日多项式的系数都是常数(由决定其值),所以积函数的系数(即)都是常数。
缺点
对于次数较高的多项式而有很大误差(
龙格现象
),不如高斯积分法。
参考资料
最新修订时间:2022-08-26 11:04
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概述
梯形法则
辛普森法则
牛顿-柯特斯公式
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