数值分析作业答案 第4章 part

发布 2023-05-18 19:37:28 阅读 8926

4.6.若用复化梯形公式计算积分,问区间应人多少等分才能使截断误差不超过?若改用复化辛普森公式,要达到同样精度区间应分多少等分?

解:采用复化梯形公式时,余项为。又。故。

若,则。当对区间进行等分时,故有。

因此,将区间213等分时可以满足误差要求。

采用复化辛普森公式时,余项为。

又。若,则。

当对区间进行等分时。

故有。因此,将区间8等分时可以满足误差要求。

4.10.试构造高斯型求积公式。

解令公式对准确成立,得。

由于。利用方程(1),方程(2)可化为。

同样,用方程(2)化方程(3),方程(3)化方程(4),分别得。

用方程(5)消去方程(6)中的,即将用代替,得。

用方程(6)消去方程(7)中的,即将用代替,得。

整理方程(8)和方程(9),解得。

从而(注意),代回方程(1)和方程(2)可得。

得求积公式为。

4.17.确定数值微分公式的截断误差表达式。

解数值微分公式。

是由对过节点,,的二次插值多项式求导而得到的。由于。

其中,对求导得。

取,得。从而得截断误差为。

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