题目
2 分别用梯形公式和 Simpson 公式计算积分:int_(0)^1(x)/(4+x^2)dx,n=8;
2 分别用梯形公式和 Simpson 公式计算积分:$\int_{0}^{1}\frac{x}{4+x^{2}}dx$,$n=8$;
题目解答
答案
**梯形公式:**
将区间 $[0,1]$ 分为8等分,步长 $h = \frac{1}{8}$。
计算 $f(x_k) = \frac{x_k}{4+x_k^2}$($k=0,1,\ldots,8$),代入公式:
\[ T_8 = \frac{h}{2} \left[ f(0) + 2 \sum_{k=1}^{7} f(x_k) + f(1) \right] \approx 0.1114024. \]
**辛普森公式:**
使用中点 $x_{k+1/2}$,计算 $f(x_{k+1/2})$,代入公式:
\[ S_8 = \frac{h}{3} \left[ f(0) + 4 \sum_{k=0}^{7} f(x_{k+1/2}) + 2 \sum_{k=1}^{7} f(x_k) + f(1) \right] \approx 0.111572. \]
**答案:**
梯形公式近似值:$\boxed{0.1114024}$
辛普森公式近似值:$\boxed{0.111572}$
解析
步骤 1:梯形公式计算
将区间 $[0,1]$ 分为8等分,步长 $h = \frac{1}{8}$。计算 $f(x_k) = \frac{x_k}{4+x_k^2}$($k=0,1,\ldots,8$),代入梯形公式: \[ T_8 = \frac{h}{2} \left[ f(0) + 2 \sum_{k=1}^{7} f(x_k) + f(1) \right] \approx 0.1114024. \]
步骤 2:辛普森公式计算
使用中点 $x_{k+1/2}$,计算 $f(x_{k+1/2})$,代入辛普森公式: \[ S_8 = \frac{h}{3} \left[ f(0) + 4 \sum_{k=0}^{7} f(x_{k+1/2}) + 2 \sum_{k=1}^{7} f(x_k) + f(1) \right] \approx 0.111572. \]
将区间 $[0,1]$ 分为8等分,步长 $h = \frac{1}{8}$。计算 $f(x_k) = \frac{x_k}{4+x_k^2}$($k=0,1,\ldots,8$),代入梯形公式: \[ T_8 = \frac{h}{2} \left[ f(0) + 2 \sum_{k=1}^{7} f(x_k) + f(1) \right] \approx 0.1114024. \]
步骤 2:辛普森公式计算
使用中点 $x_{k+1/2}$,计算 $f(x_{k+1/2})$,代入辛普森公式: \[ S_8 = \frac{h}{3} \left[ f(0) + 4 \sum_{k=0}^{7} f(x_{k+1/2}) + 2 \sum_{k=1}^{7} f(x_k) + f(1) \right] \approx 0.111572. \]