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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 |正序浏览
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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:; o6 T; _( Z/ u3 u8 ]' E7 |" f$ F  P

3 J  g! o+ h& q* @4 U. A1.初始化:; k( u/ e9 W3 b! H3 }
& _& b- {2 s3 `
   a = 0;, W) T! s3 l# X
   b = 1;
8 c5 e5 K# N5 a6 X6 q   N = 10;
& ^/ O, }8 k2 I/ v   h = (b - a) / N;
% ^; W! M1 E! p# r  f% B   T(1,1) = (b - a) * (ft(a) + ft(b)) / 2;
7 ~* E. H2 h. s5 s  R8 V6 {
& z9 Y* g& ]) j! ^7 P/ N% n8 x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, q: x$ y' m8 S

) j( l8 y" R0 e- e8 H2.复化梯形法:; y# l. d- }8 S) B; R

' H# h. u8 E& I   for i = 2:10
% f- y- r' \* A0 E       sum = 0;
8 O  k4 v. H" [! I% [+ y, D+ j       for k = 1:2^(i-2). [# B3 u9 g/ k% _  @# H
           sum = sum + ft(a + (2*k-1)*(b-a)/2^(i-1));* Q3 x7 B! x9 I! u  a4 O4 x
       end
* S; G$ h( ?4 q/ h       T(1,i) = (T(1,i-1) + (b - a) * sum / (2^(i-2))) / 2;
" ]" S( F# j: j0 f. w   end
) y' Q: u5 j  r9 N& j( C* L
8 t: W+ X$ v, e+ J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。# p' o. K, X2 }# a

+ _+ P0 F% |, J9 y# P3.Richardson 外推法:
! j1 G0 P: X) @8 i
% W) I- H2 \( I! U9 I   for m = 1:i7 Z! ]. I; c5 P: l8 i
       for k = 2:i-m+1( B+ F: I% U5 c& f
           T(m+1,k-1) = (4^m * T(m,k) - T(m,k-1)) / (4^m - 1);
! O0 G# F! u& p4 H       end# F% k; `- O9 j! {: J, T. X
   end2 m4 ~( i* X1 ?2 W' O- L$ v- Z

8 v0 Z2 B, B$ ]- m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 i/ @4 n. I( a2 e
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 H) ?* Y( a% [' @9 g' W4 C& J
; X3 I( G' g+ h( f

3 F1 Q+ s* F8 ^* w' ?
zan
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