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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 i1 I: B% P  P2 A* y1 m& H
( o& P! }2 [: f8 F. s
1.初始化:: {; M+ C- v" c) K. P

$ u9 L$ F$ Z" `" ~0 q   a = 0;$ l  T1 @7 K2 p. ]+ B  y
   b = 1;" v$ O. G) C! Z2 |6 K& q7 A
   N = 10;
  ]' t6 X" p( i, o8 X7 _   h = (b - a) / N;3 t! x/ K* C6 `8 w+ }
   T(1,1) = (b - a) * (ft(a) + ft(b)) / 2;" |( {; A( D1 l  {/ t2 s2 y) M

( l3 ]+ \$ }0 _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。
( S( f- |' H4 L3 |7 d" n' `' k' Z5 z% g2 `
2.复化梯形法:
* }$ G8 n! x; Z% N# h5 l, J2 t* g% z4 \: {
   for i = 2:10
' i" y! T% [: J& U1 O       sum = 0;
( O! I6 b* t7 ~. x       for k = 1:2^(i-2)
8 {" R: l, x# f5 Z; Z# `( H0 i2 x9 ~           sum = sum + ft(a + (2*k-1)*(b-a)/2^(i-1));0 [: o" _- Q( F: @% T, S
       end3 [' x0 ?( D) s: W' a
       T(1,i) = (T(1,i-1) + (b - a) * sum / (2^(i-2))) / 2;
! X$ t: R6 \* Z5 h# |( {   end
& s7 ^! t! C* d. a/ h% F/ P) M# m: g( x7 n# m6 i- }' s" k& L1 {& X* t
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。
' g5 `  I4 s8 k; i3 w4 `) d  F/ b4 z/ I; N% A: W* c
3.Richardson 外推法:
6 w$ v  j2 ~. s8 q: Y8 N; K& ^5 Q" v1 W3 U% q. D: R. Q
   for m = 1:i5 f$ v( K* F* P' r. N% R# z1 G
       for k = 2:i-m+1+ T4 V3 b+ @- f% i( ^7 b
           T(m+1,k-1) = (4^m * T(m,k) - T(m,k-1)) / (4^m - 1);" m) F" F2 s+ {* ^5 X
       end" G9 d  r9 t1 p  I8 f' e7 S
   end
7 ^7 ~" x& {/ a3 _, V  [. }2 ~2 e
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。4 F+ |2 `( h$ v2 |* ]' C
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。
) C' v8 [1 I3 V& _: Z, }9 P4 M# }- O4 Y$ y7 m0 y

; {4 H- k2 o4 ^; J$ W7 c# e
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