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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:
0 V/ `% s& j3 D& k- {$ P" r( m
# `* \& b& E1 L6 _+ d3 F& F, h7 h1.初始化:( f' n' j6 O+ J3 K/ L6 [

+ P, S2 ]8 P3 ^$ N" b   a = 0;
9 [$ O( j: z+ {7 Y* q; y+ e   b = 1;9 J2 J# _& m6 r! F: ^
   N = 10;' u$ M0 V8 \! D6 D. o1 ^' U
   h = (b - a) / N;0 s/ R4 n  _* h" ?% F! B
   T(1,1) = (b - a) * (ft(a) + ft(b)) / 2;) F7 p1 o; O. Y; q! s
6 P* t# y* j2 c
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。
/ m7 u) j) x$ k/ |* y/ B' ~, o- ]2 [+ o! s
2.复化梯形法:
* _& c. p! ^7 f/ h3 G% X$ \4 _" N' S% C( |7 s; N, j* ?' r2 D
   for i = 2:10
. N$ H, q8 J) e$ d: V* e       sum = 0;" {3 {3 M1 W: i. b
       for k = 1:2^(i-2)% Q+ a: `+ Z; x, i
           sum = sum + ft(a + (2*k-1)*(b-a)/2^(i-1));
1 u% [3 Y- S; Z" k  c& }. A       end9 U$ q. b% a, G4 @* A+ s
       T(1,i) = (T(1,i-1) + (b - a) * sum / (2^(i-2))) / 2;4 Z  K4 r' }- f/ S# C: E5 J7 I
   end. i6 C  P4 ]  f3 c8 x& b
+ O# w+ p5 Y7 c3 V
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。
) @; c4 L8 @+ u5 O( U: o/ g. C4 S: y' X7 M9 a$ |! u$ w9 f3 d
3.Richardson 外推法:1 p( N0 L; Q1 S: [; U
; Z7 Y4 P+ @- v0 P
   for m = 1:i
  E6 e5 J6 S2 ]0 Z9 i6 S       for k = 2:i-m+1/ q5 g) u4 \/ v' O0 ^* H
           T(m+1,k-1) = (4^m * T(m,k) - T(m,k-1)) / (4^m - 1);7 R) c1 \' ]! b! s0 J2 M. A
       end
% ?) u& b8 D; |( b. N8 b+ C   end' ?/ s+ H" `- ^/ j# g
* F' V8 [- ^/ ^8 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。! b# X, u+ c6 q! U& k* 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。( H9 s: A: }  M* ]9 Y1 i. N0 s# N

; X& L* J0 Y# h  v0 \
9 W) a! g# n' J  x$ B7 U/ [7 o' n( X& M* g
zan
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