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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:& U/ R5 f" m2 h2 n  ?9 J6 B

/ A9 R8 b$ |0 D) z/ q1 j' p1.初始化:( s" f8 x2 ~. N1 c6 O+ I

  o5 t* D, T9 L   a = 0;/ N/ e. p5 i7 r( Z) S
   b = 1;
# R  J8 C" ]( P) v! |5 L) h   N = 10;" |2 {& b$ K) ~; S
   h = (b - a) / N;, A9 k) k- y3 \
   T(1,1) = (b - a) * (ft(a) + ft(b)) / 2;
: I! @+ i, C  Z8 A% i$ Q* B, f& V' j/ ]
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。8 h& C; N+ Y1 b6 `: l( t0 q
2 \7 Z0 {: k( ^& O2 g
2.复化梯形法:' ~. N( Z8 N. f2 f
( h/ F$ P. O& {6 k) \4 P
   for i = 2:10
+ N% C" _' z& Z% `4 I       sum = 0;
# W9 H  V4 H" y: q* ~# W: w       for k = 1:2^(i-2)( _9 s% H4 I* z& o
           sum = sum + ft(a + (2*k-1)*(b-a)/2^(i-1));- p2 R7 ~* a* w
       end
! A' Y! H  O, ^1 p       T(1,i) = (T(1,i-1) + (b - a) * sum / (2^(i-2))) / 2;4 M+ g9 h0 A7 v
   end
9 c$ u9 U, E/ g0 E- J; p) \9 j+ s; w+ d6 q! r) D, h0 y' ^) ~5 `
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。
2 ]* f8 d/ \5 U" C6 j$ b. I3 \* H" K- Q3 j
3.Richardson 外推法:
, \; M$ s/ V# v) e, H5 K2 }, K* u3 v; F( n- V  G
   for m = 1:i
2 B" C* Q2 o: z2 T, M& W3 u- I       for k = 2:i-m+1
& U2 l! b) O: |' n1 N9 G1 |! Q9 o           T(m+1,k-1) = (4^m * T(m,k) - T(m,k-1)) / (4^m - 1);* B$ h& _9 A& S
       end
, g. h; Z  i5 X8 r$ N( ?   end' `2 O! g/ H" X! O

9 {5 L/ V) B# a- a1 n# 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。& h5 z; v6 }2 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。
. G* W, ?; Q; I% J) U/ G) w! P; @0 @
5 \" i3 ?: E( V5 e! p, T4 m% t% M: u
zan
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