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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:# }2 s+ V5 o) t: C& I3 V4 H0 v

' v3 d0 @# _$ {  W1.初始化:4 G$ ]; G6 h8 C

* ^8 t  L' }: D, N   a = 0;- {" ^+ Y& ]  a$ o+ D, J" ]
   b = 1;0 f2 A. x, W4 k; r# w2 S
   N = 10;* Z' |! t( P, Y, @# W" B
   h = (b - a) / N;/ u4 L: |+ v: C$ ]- q
   T(1,1) = (b - a) * (ft(a) + ft(b)) / 2;) q1 e6 \- r1 N! [9 V
9 q: L+ v0 Q% e! a: f
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。
& `+ l$ Y! x  ?, }$ ^4 J, M
/ V/ ?) h1 M) d( `$ s* j$ U% [" |2.复化梯形法:" b8 v" q( F+ [( C2 I$ r" a

$ h: m9 I2 E6 _   for i = 2:10! L6 y6 R/ q$ [' s% t- m
       sum = 0;& ~, @0 k! v0 }2 G- ?) U
       for k = 1:2^(i-2), w& F$ r6 ~1 ?" y7 [
           sum = sum + ft(a + (2*k-1)*(b-a)/2^(i-1));
1 \. \5 \/ L5 k7 |       end5 F0 P' Q  `6 F$ u8 V8 E
       T(1,i) = (T(1,i-1) + (b - a) * sum / (2^(i-2))) / 2;1 Z+ j, H. D0 z( D0 Z3 A7 l
   end
, ?& y" y0 q. z# ]+ G* d# S% l" ~" K4 R, o1 \/ V: R! c# _# E
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。8 d9 c( `% w, E2 X: J* b9 c! s
9 z2 x% V. t6 G! D& u+ c
3.Richardson 外推法:
% [4 O, E. q3 O  H6 `
3 Y3 v8 k) n; j# L9 f   for m = 1:i
% s5 O% Q4 ?2 h       for k = 2:i-m+1  U9 f2 p) }' S: r
           T(m+1,k-1) = (4^m * T(m,k) - T(m,k-1)) / (4^m - 1);% E$ [% k$ S6 Q& n' T
       end
' X1 `* _- t% f( M! _2 P0 i   end
- t0 T8 e/ l, a( D$ {3 @
: X1 g- D6 H1 w6 n4 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。
$ Y) k/ k0 y# n- b# U* v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。6 c& m! y9 `( }! b0 ?) b

, C" x8 \* x/ ~0 l2 D1 C' W" _( x1 Z' B1 \2 _3 a6 n- O0 v
zan
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