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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:- ?. K' u. ?0 V2 n: F

, o" ]9 z3 o* ~+ k% w9 P1.初始化:
% A* {' \( A$ n" u* s
( n0 G* v+ K' i" M; [0 B# O1 J+ V( P   a = 0;
, @& u, x7 S9 ~# D; y( O   b = 1;
0 d+ J, q' K, b   N = 10;6 R4 \- f9 U) c6 o
   h = (b - a) / N;
2 D. R- d; x' o) P* m3 m   T(1,1) = (b - a) * (ft(a) + ft(b)) / 2;1 t: Q6 o" h% H, o% x
6 n, |* ?+ J# t+ i/ A& L6 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。
9 r- g3 i- L% |) x; E5 i1 x! v
& s0 w0 T; S- l; }; w+ p2.复化梯形法:
$ N) k: }: n! j2 z; z% W8 O3 A- x- x# G" v
   for i = 2:10
; _6 Y4 c1 Q& {+ O" Y4 a       sum = 0;) l. s2 n+ ^* J
       for k = 1:2^(i-2)  r& S: W  U$ @9 J4 U# f& v3 x; C
           sum = sum + ft(a + (2*k-1)*(b-a)/2^(i-1));
) R% }$ k9 [& z       end
4 ?9 @) g# [0 Y$ v4 d       T(1,i) = (T(1,i-1) + (b - a) * sum / (2^(i-2))) / 2;/ D: w) Q+ p: \( E' }
   end& h0 G" P5 q/ q* D0 P, |1 d

9 ~" J: w- X7 F! _. J( h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。" H" z4 o7 \/ F* n' Q( ?

9 I% W" N$ r' l1 y3.Richardson 外推法:
. P5 V8 }+ r; ]; u3 c& z2 \: W$ s0 l, A0 \" l7 N# e
   for m = 1:i
% W7 V* ?% D1 I9 h0 N* O" B       for k = 2:i-m+1
8 U& L9 z- |; d2 E% y- I( U           T(m+1,k-1) = (4^m * T(m,k) - T(m,k-1)) / (4^m - 1);! Y! X. e" P0 `3 r6 @
       end7 r" \5 j5 M0 ]3 r$ ?
   end1 W; Q6 G( U- }# e0 k

8 L/ U. P, f- g; D1 L  ]0 e, p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。
! d$ U9 r+ ?2 B+ `* E/ r% J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。+ ]: z4 y1 g" z
+ T5 S, R) I* l; B; w& j( `$ E( K

! u6 m3 {4 `3 @" }3 S: l
zan
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