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实现复化梯形法(Composite Trapezoidal Rule)和 Richardson 外推法(Richardso...

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发表于 2023-12-31 17:00 |只看该作者 |倒序浏览
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这段代码实现了复化梯形法(Composite Trapezoidal Rule)和 Richardson 外推法(Richardson Extrapolation)。下面是对代码的解释:
! D/ d. Z5 o/ B# q7 F! c3 Y+ Z" V+ y3 h% c# O
1.初始化:; ?5 c) A# ^; z- r4 E* @0 Z; y
7 i' `7 Q6 K$ v  a1 i) o
   a = 0;  ]/ l5 g1 s. t; S" q9 K9 k2 x" h
   b = 1;( z5 g% K' z) J$ f& F0 g: A
   N = 10;  S% O2 x# k6 b/ A0 r& j
   h = (b - a) / N;
) n9 t) {  I1 u7 l" s   T(1,1) = (b - a) * (ft(a) + ft(b)) / 2;! T) {; z7 M) D' R; @0 d/ b4 H
4 @1 R( u% p  Y: _2 p
在这一部分,初始化了一些变量,包括积分区间 [a, b]、划分的子区间数 N、步长 h,以及用于存储复化梯形法结果的矩阵 T。: f4 Q* X% _! ^

+ Z# j) Z' S1 a- y. e/ N2.复化梯形法:" Z' t) F; L. W. N& Q) B5 n! r

+ c# a7 e5 H+ b) v5 a3 m3 F# k# |   for i = 2:10
( @1 c& l8 o5 z4 U       sum = 0;
) G  j! ]- M' m) N, J8 M       for k = 1:2^(i-2)5 j  V1 e. \4 h1 s
           sum = sum + ft(a + (2*k-1)*(b-a)/2^(i-1));$ [: V, |1 J9 }2 ?+ M& A
       end
0 r' m$ e0 ^5 ?2 c- R       T(1,i) = (T(1,i-1) + (b - a) * sum / (2^(i-2))) / 2;* w% s, p4 b/ j2 }  b
   end- s; F* }  z  }" O

+ f) ^( }' L, Y4 z: V; A在这一部分,使用复化梯形法计算积分的近似值,并将结果存储在矩阵 T 中。每次迭代时,增加子区间的数量,计算更精确的积分值。
" f  F1 f& E8 ]4 p% L3 u
: V: E3 C0 `* E3.Richardson 外推法:" w1 D& D& i6 b
/ a$ U8 l6 Z9 _) I
   for m = 1:i
& e+ W% q" p' p  y- K       for k = 2:i-m+1
1 A% n2 y5 H$ Z0 w/ W$ g: [           T(m+1,k-1) = (4^m * T(m,k) - T(m,k-1)) / (4^m - 1);" k( Q. K$ l4 }6 J* s2 \! l4 w
       end
  T% P- \) B7 l$ i& r- X' Y. X( G   end
/ \" S0 Z8 p/ r$ z( |" x3 l% `* S% y0 N" f' k7 ~6 P
这一部分实现了 Richardson 外推法,通过对先前复化梯形法的结果进行外推,获得更高阶的近似值。# U/ Y: ^3 W' {% ~- |' l0 W( ^& o
最终,矩阵 T 中的元素包含了通过复化梯形法和 Richardson 外推法得到的积分近似值。需要注意的是,这段代码中 i 的取值范围是2到10,因此只迭代了9次。在实际应用中,可以根据需要调整循环次数。
/ o* M$ D% C4 D5 ~+ @
6 W3 a: Y* K. x) B$ R+ ~" K
' Q7 {( z! t% @5 v0 L8 Q, w0 |
zan
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