Tính Gần đúng Tích Phân [Công Thức Parabol (Simpson)] - CaolacVC

  • Home
  • Contact
  • Edit
Math of CaolacVC Math of CaolacVC HomeGiải tích sốTính gần đúng tích phân [Công thức Parabol (Simpson)] Tính gần đúng tích phân [Công thức Parabol (Simpson)] Nối tiếp công thức hình thang tính gần đúng tích phân, bài viết này trình bày công thức Parabol hay công thức Simpson để tính gần đúng tích phân. Mục tiêu bài viết là nêu lên công thức, cách áp dụng và một số thủ thuật thao tác khi làm nhằm phục vụ cho môn học giải tích số (phương pháp tính) ở đại học. Các bạn có thể xem lại bài viết về Công thức hình thang

Công thức Simpson

Bài toán: Tính gần đúng tích phân:

$\displaystyle \int_a^bf(x)dx$

Công thức Parabol (Simpson)

$\displaystyle \int_a^bf(x)dx\approx\frac{h}{3}\left[f(a)+f(b)+4\sum_{i=0}^{n-1}f(x_{2i+1})+2\sum_{i=1}^{n-1}f(x_{2i})\right]$

trong đó

$\displaystyle h=\frac{b-a}{2n}$ với $2n$ là số đoạn được chia trên đoạn $[a,b]$

$\displaystyle x_0=a, x_n=b, x_i=x_0+ih, i=\overline{1,2n}$

Vấn đề sai số:

$\displaystyle \epsilon<\frac{M(b-a)}{180}\times h^4$

Trong đó $\displaystyle M=\max_{[a,b]}\big|f^{(4)}(x)\big|$

Ví dụ

Ví dụ: Tính gần đúng tích phân $\displaystyle \int_0^1\frac{dx}{x+1}$ với $n=5$

Giải

Đối với công thức Parabol (Simpson) với $n=5$ thì ta chia đoạn $[a,b]$ thành $2n=10$ đoạn

$\displaystyle h=\frac{b-a}{2n}=\frac{1-0}{2\times 5}=\frac{1}{10}$

$\displaystyle f(x)=\frac{1}{x+1}$

Bảng các giá trị $x_i$ và $f(x_i)$ (Việc làm này giúp cho việc áp dụng công thức được rõ ràng rành mạch và không bị sai)

$\begin{array}{c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c}x_i & x_0 & x_1 & x_2 &x_3 & x_4 & x_5 & x_6 & x_7 & x_8 & x_9 & x_{10}\\ \hline f(x) & 1 & \frac{10}{11} & \frac{5}{6} & \frac{10}{13} & \frac{5}{7} & \frac{2}{3} & \frac{5}{8} & \frac{10}{17} & \frac{5}{9} & \frac{10}{19} & \frac{1}{2}\end{array}$

Để có được bảng trên một cách nhanh chóng và chính xác, thay vì tính từng giá trị thì ta dùng chức năng TABLE trong máy tính cầm tay CASIO

Để tránh nhầm lẫn và rườm rà, ta sẽ tính từng thành phần của công thức:

+) Tính tổng giá trị hai đầu mút

$\displaystyle f(a)+f(b)=f(x_0)+f(x_{10})=1+\frac{1}{2}=1.5$

+) Đối với các $x_i$ mà $i$ lẻ, ta nhân tổng các $f(x_i)$ với $4$

$\displaystyle 4\sum_{i=0}^{4}f(x_{2i+1})=4[f(x_1)+f(x_3)+f(x_5)+f(x_7)+f(x_9)]$

$\displaystyle \quad \quad\quad\quad\quad\quad \, =4\left(\frac{10}{11}+\frac{10}{13}+\frac{2}{3}+\frac{10}{17}+\frac{10}{19}\right)\approx 13.83816$

+) Đối với các $x_i$ mà $i$ chẵn, ta nhân tổng các $f(x_i)$ với $2$

$\displaystyle 2\sum_{i=1}^{4}f(x_{2i})=2[f(x_2)+f(x_4)+f(x_6)+f(x_8)]$

$\displaystyle \quad \quad\quad\quad\quad \, \,=2\left(\frac{5}{6}+\frac{5}{7}+\frac{5}{8}+\frac{5}{9}\right)\approx 5.45635$

Cuối cùng ta suy ra

$\displaystyle \int_{0}^{1}\frac{dx}{x+1}\approx \frac{h}{3}[1.5+13.83816+5.45635]\approx 0.69315$

Bài tập rèn luyện

Bài tập 1. Tính gần đúng tích phân sau: $\displaystyle \int_0^1\frac{dx}{x+1}$ với $n=5$

Bài tập 2. Tính gần đúng tích phân sau: $\displaystyle \int_2^{3.5}\frac{1+x}{1-x}dx$ với $n=12$

Bài tập 3. Tính gần đúng tích phân sau: $\displaystyle \int_0^{1}\frac{dx}{1+x^2}$ với $n=5$

Bài tập 4. Tính gần đúng tích phân sau: $\displaystyle \int_0^{1}\frac{\sin x}{x}dx$ với $n=5$

Bài tập 5. Tính gần đúng tích phân sau: $\displaystyle \int_0^{1}\frac{dx}{1+\sqrt{x}}$ với $\epsilon=10^{-2}$

Bài tập 6. Tính gần đúng tích phân sau: $\displaystyle \int_1^{2}\frac{dx}{1+x^2}$ với $\epsilon=0.02$

Bài tập 7. Tính gần đúng tích phân sau: $\displaystyle \int_1^{3}\sqrt{1+3x}dx$ với $n=5$

Bài tập 8. Tính gần đúng tích phân sau: $\displaystyle \int_0^{2}\sqrt{1+x}dx$ với $n=5$

Hãy để lại cảm nhận và góp ý để bài viết có thể được tốt hơn nhé!

CÁC BÀI VIẾT LIÊN QUAN ĐẾN GIẢI TÍCH SỐ

TÍNH GẦN ĐÚNG TÍCH PHÂN THEO CÔNG THỨC HÌNH THANG

TÍNH GẦN ĐÚNG TÍCH PHÂN THEO CÔNG THỨC PARABOL (CÔNG THỨC SIMPSON)

GIẢI GẦN ĐÚNG PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN THƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP XẤP XỈ PICARD

GIẢI GẦN ĐÚNG PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN THƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUỖI NGUYÊN

Tags: 1000 Đại học Giải tích số
  • Newer
  • Older
admin

admin

You may like these posts

Post a Comment

0 Comments

Vui lòng đăng nhập google để bình luậnĐể gõ công thức toán, hãy đặt [biểu thức toán] trong dấu $$Ví dụ: $[biểu thức toán]$

GÕ THUÊ $\LaTeX$

ĐỀ ÔN THI HK

FULL CÔNG THỨC 12

Tìm kiếm trong Blog

Tổng lượt truy cập

Tags

  • Lớp 12 63
  • 1000 46
  • Lớp 11 39
  • Lớp 10 33
  • Đại học 25
  • LaTeX 24
  • Giải tích 12
  • Blogspot 11
  • Mũ-Logarit 10
  • bt 8
  • Bài toán hay 7
  • Lớp 9 7
  • Oxyz 7
  • etc 7
  • HK1 LỚP 10 6
  • Nguyên Hàm - Tích Phân 6
  • Phương trình vi phân 6
  • Số phức 6
  • Tình Yêu Toán 6
  • office 6
  • Kỹ thuật 12 5
  • Oxyz VDC 5
  • Bài tập 4
  • Giải tích số 4
  • Đại Số Tuyến Tính 4
  • Công Thức Tính Nhanh 3
  • Lượng Giác 3
  • Phiếu BTTN 3
  • Phương trình đạo hàm riêng 3
  • Tích Phân Bội 3
  • BTTN 2
  • Casio 2
  • HHKG 2
  • Hỏi - Đáp 2
  • Nuôi Dạy Con 2
  • Rèn Luyện Tư Duy 2
  • Software 2
  • Số Phức VDC 2
  • Toán Tiếng Anh 2
  • Đề Thi THPT 2
  • Đề thi 2
  • Động Lực Trong Cuộc Sống 2
  • Ứng dụng đạo hàm VDC 2
  • 11 GK1 1
  • Ghép Trục 1
  • Giữa HK2 lớp 10 1
  • HK1 LỚP 11 1
  • HK2 Lớp 11 1
  • Hoá Hữu Cơ 1
  • Ký Hiệu Hoá Học 1
  • Kỷ Niệm 1
  • Luận Văn 1
  • My Style 1
  • Mũ-Loga VDC 1
  • Nón Trụ Cầu 1
  • Phần mềm 1
  • Sự Thật 1
  • Thần chú Toán 1
  • Trick 1
  • Tích Phân VDC 1
  • VB.NET 1
  • Xác suất - thống kê 1
  • Ôn vào 10 1
  • Đơn Điệu VCD 1
  • Đại số đại cương 1

Tags

  • Lớp 12
  • 1000
  • Lớp 11
  • Lớp 10
  • Đại học
  • LaTeX
  • Giải tích
  • Blogspot
  • Mũ-Logarit
  • bt
  • Bài toán hay
  • Lớp 9
  • Oxyz
  • etc
  • HK1 LỚP 10
  • Nguyên Hàm - Tích Phân
  • Phương trình vi phân
  • Số phức
  • Tình Yêu Toán
  • office
  • Kỹ thuật 12
  • Oxyz VDC
  • Bài tập
  • Giải tích số
  • Đại Số Tuyến Tính
  • Công Thức Tính Nhanh
  • Lượng Giác
  • Phiếu BTTN
  • Phương trình đạo hàm riêng
  • Tích Phân Bội
  • BTTN
  • Casio
  • HHKG
  • Hỏi - Đáp
  • Nuôi Dạy Con
  • Rèn Luyện Tư Duy
  • Software
  • Số Phức VDC
  • Toán Tiếng Anh
  • Đề Thi THPT
  • Đề thi
  • Động Lực Trong Cuộc Sống
  • Ứng dụng đạo hàm VDC
  • 11 GK1
  • Ghép Trục
  • Giữa HK2 lớp 10
  • HK1 LỚP 11
  • HK2 Lớp 11
  • Hoá Hữu Cơ
  • Ký Hiệu Hoá Học
  • Kỷ Niệm
  • Luận Văn
  • My Style
  • Mũ-Loga VDC
  • Nón Trụ Cầu
  • Phần mềm
  • Sự Thật
  • Thần chú Toán
  • Trick
  • Tích Phân VDC
  • VB.NET
  • Xác suất - thống kê
  • Ôn vào 10
  • Đơn Điệu VCD
  • Đại số đại cương
FULL KÍ TỰ LATEX

FULL KÍ TỰ LATEX

WATERMARK TRONG LATEX

WATERMARK TRONG LATEX

MỘT SỐ BÀI TOÁN HÌNH THÚ VỊ

MỘT SỐ BÀI TOÁN HÌNH THÚ VỊ

CÁCH VẼ VÀ TỊNH TIẾN ĐỒ THỊ ĐẶC BIỆT

CÁCH VẼ VÀ TỊNH TIẾN ĐỒ THỊ ĐẶC BIỆT

DẤU NGOẶC TRONG LATEX

DẤU NGOẶC TRONG LATEX

CaolacVC

Khi làm bất cứ việc gì, đừng bao giờ mâu thuẫn nội tại

05/10/2022: Đạt 500.000 lượt truy cập

11/11/2022: Lần đầu tiên trong 1 ngày đạt 2000 lượt truy cập

30/11/2022: Lần đầu tiên trong 1 ngày đạt 3400 lượt truy cập

Menu Footer Widget

  • Home
  • About
  • Contact Us
Created By | Distributed By Blogger Themes

Từ khóa » Công Thức Simpson