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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:9 a: A2 N! u* a+ L8 m

( g" ~5 c. ?% I4 c1.初始化:. p7 r: x6 o8 U

' L, X3 Z- k* F   a = 0;
+ \3 w. X2 }- ^' p. {& u* X   b = 1;6 a7 K& c, ^; `$ @. a. a
   N = 10;8 l' q3 b) \" l4 p: `2 E& q
   h = (b - a) / N;
2 f- N* ?* m- B/ e. l$ V   T(1,1) = (b - a) * (ft(a) + ft(b)) / 2;
! o+ Y- r+ i' U- R' t" `% T) H- ^: K) \2 B$ K4 Y" r
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。
$ j: C* _7 z; A0 e3 O7 J
% B5 g; R3 \4 s; F+ F4 P3 G) y1 v2 B2.复化梯形法:$ t+ [6 u9 b) L8 H
, Q3 k3 {, G) d+ U
   for i = 2:10
5 w) R* h9 Z/ ?       sum = 0;- Q9 N2 v- h; A5 r! I! ~1 |
       for k = 1:2^(i-2)
6 [: c$ u# d) |0 X9 G           sum = sum + ft(a + (2*k-1)*(b-a)/2^(i-1));: X! c3 A8 i; S
       end
! T$ c6 U$ d7 D' [       T(1,i) = (T(1,i-1) + (b - a) * sum / (2^(i-2))) / 2;1 [( P* t- P2 C6 v) j: r/ K0 _
   end2 M  j5 p  W# ~5 f7 X* k5 {

6 t1 R' Q( j& Q. N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。
! J9 M3 {6 B5 e- r3 I- c/ T7 W; D4 e9 o' T2 h0 W
3.Richardson 外推法:
' V! w# \* T2 H8 L/ Z9 O' @7 s+ @! z/ O) T& Y% a2 T
   for m = 1:i& }* W+ k0 D+ W+ ?& X
       for k = 2:i-m+1
4 H! j/ V( o' Y( T9 C: m           T(m+1,k-1) = (4^m * T(m,k) - T(m,k-1)) / (4^m - 1);
+ O  g/ Q% K+ d6 g3 o" i       end
" _8 K2 h: o: Y2 o; ~( k' j  M   end
! R1 c) v2 }' h7 n' C% S
& r+ ?& {/ N3 q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。% z! O. h% X5 C/ W6 E2 N
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。3 F; U) o! q4 |, I

; y" F6 @3 R$ J' ]
, y6 a  }6 w- g
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