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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:
& H! s8 ~5 b( I3 N4 y5 j0 z
2 t/ N. f# `+ g: l2 C  ?1.初始化:1 N3 Y( V% Z! J: A5 b- t

7 K8 d7 _5 A% N   a = 0;. P7 K  ?0 ~8 q. ~; f
   b = 1;
8 m% z4 D5 ~) Q% H   N = 10;
$ X7 \  l5 B$ c   h = (b - a) / N;
* A# Y" F% q& O, F0 L   T(1,1) = (b - a) * (ft(a) + ft(b)) / 2;
6 o1 T9 ]1 b" L- \4 V- s+ V
* b! i  z7 @, @1 d: V* f; C/ H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。
1 ^8 J2 }' M. |& X' z6 P/ r3 u  o9 R' s. D! `3 M# O  r
2.复化梯形法:; ?/ `' @8 o4 ]8 |7 A) k

# Q( ^4 H0 D: N6 V   for i = 2:10" X% V- K/ W4 l4 ^) h; X
       sum = 0;
' p: p. K2 v! d/ E# V, m       for k = 1:2^(i-2)% M$ H3 e6 W. M0 E
           sum = sum + ft(a + (2*k-1)*(b-a)/2^(i-1));
- O) F; e8 D# V9 Q5 F/ ?/ L! b) B0 D       end
; _* }+ Q/ y; y8 i: c& @! m       T(1,i) = (T(1,i-1) + (b - a) * sum / (2^(i-2))) / 2;7 \5 t& `1 o* t
   end8 v% ]: W+ I) F+ Z  J

# _1 J% ^  `: f0 }1 |9 k7 H5 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。; d9 @, E1 y5 ?- _2 d& o1 b6 G5 Y
. E! ]% `4 G/ z" N/ E" F& N& N! b
3.Richardson 外推法:" P# D/ f" q9 T# Y' z7 B

4 e: r- d2 j# I) O6 P: A( Z* e   for m = 1:i& c( i* a' G0 F- w" k+ G
       for k = 2:i-m+1
3 \; L: C, x  }. E2 E) L0 b8 R           T(m+1,k-1) = (4^m * T(m,k) - T(m,k-1)) / (4^m - 1);  J% W# n( ?* T& z$ d; K
       end
& k! `: K4 h  M% C) s, L3 L   end: p: u/ H% d4 q* U' U' w
* I4 e8 e/ y3 g5 s( 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。! n5 \  I, K+ r0 I3 o5 _, D
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。
* ]. S+ r3 \3 w8 t5 r( d' M- }3 O* z: w& Y" H# ?. V# M

7 Z8 E; y7 z1 W  r; v# T9 t( Q0 K
zan
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