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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:% B  B1 O8 e1 d

6 h7 U( @5 [5 o" [! O1.初始化:
6 m0 u, h+ B! ]+ \, y$ K6 R# |: l) o0 I% e( ^2 M, A8 ]5 m$ E" l
   a = 0;
( ?; N) V* ~$ X0 c; \   b = 1;+ S+ @' h/ E* F5 p" c5 |0 V
   N = 10;2 G8 V( b" x) {$ Q6 J# x+ ~0 ]4 U' N9 P
   h = (b - a) / N;
0 M7 U: R$ g% J9 C" x! V   T(1,1) = (b - a) * (ft(a) + ft(b)) / 2;" D; |8 U' e6 v# B) i+ E

- H. B9 @% J+ Y* ?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。# P/ S/ O2 _8 e

$ e/ P, ~0 J" c7 I$ |- e/ G% Y: ]2.复化梯形法:% H5 Q* v1 v$ f

2 a& B: L9 r+ W   for i = 2:10; I! V3 Q( x, D2 O" |2 R/ F3 m: ~& e8 d
       sum = 0;
- ?" Y6 `: w" q       for k = 1:2^(i-2)
9 {* A# j& m2 e& \) l7 D           sum = sum + ft(a + (2*k-1)*(b-a)/2^(i-1));- z# M, j) {# |6 |
       end
) ~! z" S% L8 A; q1 l3 _: A       T(1,i) = (T(1,i-1) + (b - a) * sum / (2^(i-2))) / 2;7 w' {6 O+ {$ h: X+ F
   end
+ X; M/ x; o& @# _4 a' o# V3 Q' I; m- Y; |$ `% y
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。$ v/ e- @3 c7 v$ X* K

; K) B/ [* W0 i& L1 q6 g3.Richardson 外推法:0 i0 F7 o9 L* |" g5 f% Q

& l" W" a6 B  P, L   for m = 1:i
/ O% N* |* ?+ Y  a       for k = 2:i-m+11 o" d% L; ^, i' [) W% j. {
           T(m+1,k-1) = (4^m * T(m,k) - T(m,k-1)) / (4^m - 1);
$ ^! q, O; k' P* k0 Q8 M4 y( [       end$ a! c% `1 }6 e' g3 f. k$ ]
   end& ~. ]& q! L3 G' G2 K7 e+ |) U/ f" ~
- Q. ^0 {& H0 I; D, O
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。
5 P! \/ O9 Y0 r1 p- N$ T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。# p- _  c2 l' y4 D
$ `( _; D3 Z! x4 m6 B  [; E  C( V6 P

& {; z$ P8 A% w5 k- ]/ ]7 t" V
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