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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:7 V2 i4 ^- h0 s: y
. ]! K, j0 ~0 M1 l
1.初始化:
1 L) o7 s" y% [% r' s' k( ]0 j
- f# r* w; x8 l2 Z& C3 H   a = 0;$ Z( I. k* ?! b' V$ Y% v- R. ]
   b = 1;
( Y  d0 t! o1 k5 s2 y   N = 10;* ^+ x# K% w' ]; m: u
   h = (b - a) / N;# l) J( b. i: A5 f
   T(1,1) = (b - a) * (ft(a) + ft(b)) / 2;
7 W; |2 n% m( c/ B
! S0 _" A2 f1 O; W: |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。
) [( [) N8 `/ k7 C& j8 m9 p
2 y/ [9 o; ]- ^& k9 Z/ W2.复化梯形法:' J2 v! ^; ]! b( e: ^
$ s4 N% Y" o( W3 x4 M
   for i = 2:10% a! M2 \4 v! C* n" ~8 }& T: R1 m
       sum = 0;' \! n8 f; P1 o
       for k = 1:2^(i-2)
, a1 p$ k9 w6 w% o/ q           sum = sum + ft(a + (2*k-1)*(b-a)/2^(i-1));1 {) [* I2 d  ?2 D/ M
       end
9 a7 a6 z5 W4 e2 e9 m) Z       T(1,i) = (T(1,i-1) + (b - a) * sum / (2^(i-2))) / 2;( j! @- l' D; s5 X7 J# a3 R: i
   end
- f" \2 c4 i6 F0 }; A5 N! s; z
! Z3 g2 O0 B$ U0 z( b6 z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。' G# d9 o5 B5 g" H$ P& _
- Q  i- E' d. ~
3.Richardson 外推法:( @; a2 \8 ~; p, `* l
$ |& c( ^# ]" G& u
   for m = 1:i9 B6 @7 k7 t; e4 K2 V! @
       for k = 2:i-m+1
/ w+ i$ ^5 m9 v& ~, I2 ]           T(m+1,k-1) = (4^m * T(m,k) - T(m,k-1)) / (4^m - 1);, B0 A; ^; v* b! ~4 ^
       end% l9 }8 s1 n7 w, l) E8 M7 R7 S
   end
$ k  B9 J8 K4 f8 R8 G1 B" ~4 c2 r  x
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。8 ]9 [2 Z  P# a
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。
1 z! q- Q* H1 ^+ B
& }! `) D- a+ N
3 f% x/ a9 g8 q) E
zan
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