ГОСЫ Методы вычислений 18 стр Январь 2012
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–
-5
2012 .
1. Решение задачи Коши для обыкновенного дифференциального уравнения первого порядка методом Эйлера, Эйлера с пересчетом, Коши. Локальные погрешности этих методов. Геометрическая интерпретация метода Эйлера.
.
1- ! " #
!$ # ! # .
y′ = f ( x, y) |
|
|
– ! % " 1- . |
y(x0 ) = y0 |
|
# f ( x, y) # # #$ #$ !$ y
$ # # $ x0 , & ! $ ! [ x0 ; x0 + H ] |
|
" ! % " # ' # # ( # ' # |
|
# # ! % " 1- ). |
|
: & # # " y(x) y′ = f ( x, y) ,
(' # y( x0 ) = y0 xi |
[ x0 ; x0 + H ] . |
|
) " ' # |
# # !$ y1, y2 , K, yn , |
yi – & |
! " |
y( x) xi . |
|
|
y = y(x) |
|
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y2 |
|
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y1 |
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y0 |
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x0 |
x1 |
x2 |
|
x1 = x0 + h, h = H/n |
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y1 |
= y(x1) – & ! " |
y(x) x1 |
||
x2 |
= x1 + h |
|
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|
y2 |
= y(x2) – & ! " |
y(x) x2 |
||
… |
|
|
|
|
* # & ! ( (
x0, x1, …, xn y0, y1, …, yn
y′ = f ( x, y)
y( x0 ) = y0
dy = f ( x, y) dx
dy = f ( x, y)dx
, .
! .
2
xi+1 xi+1
∫dy = ∫ f ( x, y)dx
xi |
xi |
y( xi +1 ) − y( xi ) = h f ( xi , y( xi ))
1442443
yi = y( xi ) – ! ! &.
yi+1 = yi + h f ( xi , yi ) – .
" # &, : " h2 (O(h2) –
| R[f] |
| ≤ const· h2) ( |
" #). " # – h. , !, |
|||||||||||||||
- # # h. |
|
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|
|
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|
! . |
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|
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y2 |
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N |
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α |
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h·f(x1,y1) |
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||||
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||||||
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y1 |
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1 |
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y=y(x) (! #) |
|||||
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h·f(x0,y0) |
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y0 |
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α |
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M |
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y0 |
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x0 |
x1 |
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x2 |
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h |
! |
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x1 = x0 + h |
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y1 = y0 + h f ( x0 , y0 ) |
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tgα = f ( x0 , y0 ) |
! |
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h tgα = MN |
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||||
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y2 = y1 + h f ( x1, y1 ) |
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|||||
tgα1 = f ( x1, y1 ) |
! & |
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||||||||
L |
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, . |
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y′ |
= f ( x, y) |
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y( x0 ) = y0 |
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dy |
= f ( x, y) |
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dx |
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dy = f ( x, y)dx |
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xi+1 |
|
xi+1 |
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∫dy = ∫ f ( x, y)dx |
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|||||
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xi |
|
xi |
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||
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y( x |
|
) − y( x ) = |
h |
( f ( x , y( x )) + f ( x |
, y( x |
))) |
|
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||||||
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||||||||||||||
|
|
i +1 |
i |
i |
i |
i +1 |
|
i +1 |
|
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2
14444424444443
3
.$ y( xi +1 ) $ : y( xi +1 ) = y( xi ) + h f ( xi , y( xi )) yi = y( xi ) – ! ! &.
|
y |
= y + |
h |
( f ( x , y ) + f ( x + h, y + h f ( x , y ))) |
– . |
||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||
|
i +1 |
|
i |
2 |
|
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|
i |
i |
|
i |
|
i |
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|
i |
i |
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|||
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|
||
" # |
&, $: " h3 (O(h3) – | R[f] | ≤ const· h3) |
||||||||||||||||||||||||
( |
" #). " # – h2. , !, - |
||||||||||||||||||||||||
# # h. |
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|
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", . |
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y′ |
= f ( x, y) |
|
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y( x0 ) = y0 |
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||||||
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dy |
= f ( x, y) |
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|||||
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dx |
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dy = f ( x, y)dx |
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xi+1 |
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xi+1 |
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∫dy = ∫ f ( x, y)dx |
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xi |
|
xi |
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h |
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h |
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y( x |
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) − y( x ) = h |
f x + |
|
, y x |
+ |
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i +1 |
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i |
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i |
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i |
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2 |
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2 |
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14444244443 |
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h |
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h |
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h |
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||
.$ |
y x |
+ |
|
$ : |
y x + |
|
|
= y( x ) + |
|
f ( x , y( x )) |
|||||||||||||||
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|||||||||||||||||||||||
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i |
|
2 |
|
|
|
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i |
2 |
|
i |
2 |
i |
i |
yi = y( xi ) – ! ! &.
|
|
|
h |
|
|
h |
|
|
y |
= y |
+ h f x + |
|
, y |
+ |
|
f ( x , y ) |
– . |
|
|
|||||||
i +1 |
i |
i |
2 |
i |
|
2 |
i i |
|
" # |
&, # : " h3 (O(h3) – |
|||||||
| R[f] | ≤ const· h3) ( |
" #). " # – h2. , !, |
- # # h.
4
2. Формула Симпсона. Ее погрешность (без вывода). Составные формулы.
.
|
b |
|
|
, # # $ ∫ f (x)dx , f(x) – |
[a, b] . |
||
|
a |
|
|
! f(x) Ln(x) , |
|
! # |
|
b |
b |
|
|
$: ∫ f (x)dx ≈ ∫ Ln ( x)dx . |
|
|
|
a |
a |
|
|
# $%% !. & ' . |
|||
/ 0 # |
( ) # |
!. |
! |
( ! [a, b] 1 & $ # # ! x0 = a, x1 = (a + b)/2, x2 = b. / # .
b |
a + b |
||
|
|||
∫ f ( x)dx = A0 f (a) + A1 f |
|
+ A2 f (b) |
|
|
|||
a |
|
2 |
|
|
|
|
%- ! , , # f(x) –
& #$ #.
1. ,, ( $ #. # f(x) ≡ 1
b
∫1dx = b − a
a
f (a) = f ((a + b) / 2) = f (b) = 1
I = A0 + A1 + A2 , b − a = A0 + A1 + A2
2.,, ( $ #. # f(x) = x – a
b |
( x − a)2 |
|
b |
(b − a)2 |
|||||||
|
|||||||||||
|
|
|
|||||||||
∫x − a dx = |
|
= |
|||||||||
2 |
|
2 |
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||||||
a |
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|
a |
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|
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|||||
|
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+ b |
|
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|||||
|
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a |
|
a + b |
|||||
f (a) = a − a = 0, |
f |
|
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|
= |
|
|
||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
− a = b − a , f (b) = b − a
2
(b − a)2 |
= A |
b − a |
+ A |
(b − a), |
b − a |
= |
1 |
A |
+ A |
|
|
|
|
||||||
2 |
1 |
2 |
2 |
|
2 |
|
2 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
3.,, ( $ #.
# f(x) = (x – a)2
b |
|
|
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( x − a)3 |
|
b |
|
(b − a)3 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
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|||||||
∫( x − a)2 dx = |
|
|
|
= |
|
|||||||||
3 |
|
|
|
|||||||||||
a |
|
|
|
|
a |
|
|
3 |
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|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|||||
|
|
a + b |
|
a |
+ b |
|||||||||
f (a) = 0, |
f |
|
|
|
= |
|
|
|
− a |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
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2 |
|
|
2 |
|
|||||
(b − a)3 |
|
(b − a)2 |
|
|
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|||||
|
= A |
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||
3 |
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1 |
4 |
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||
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|
|
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|
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= (b − a)2 , f (b) = (b − a)2 4
b − a = 1 A1 + A2
3 4
5
A + A + A = b − a |
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||||||||||||||||
|
0 |
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1 |
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2 |
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|||||||
|
1 |
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+ A2 |
= |
|
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b − a |
|
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A1 |
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||||||||||
2 |
2 |
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||||||||||
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1 |
A1 |
+ A2 |
= |
|
|
b − a |
|
|
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|||||||||||
4 |
3 |
|
|
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||||||||||
! $ # ( |
|
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
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|
|
|
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1 |
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|
1 |
|
|
|
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|
|||||||||||||
|
|
|
A1 |
= (b − a) |
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||||||||
4 |
|
3 |
|
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||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
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|
2 |
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
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|
|
|
|
|||||||||||||||
|
A = |
2 |
(b − a) |
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
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|
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|||||||||||||||
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|
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|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||
|
|
1 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
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|||||
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|
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|
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|||||
|
A = |
b − a |
|
− |
|
b − a |
= |
b − a |
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||||||
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|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||
|
|
|
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|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
A = b − a − |
2 |
(b − a) − |
b − a |
= |
|
b − a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
|
||||||||||||
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
a + b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
∫ |
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||
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|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
f ( x)dx = |
|
|
|
|
f |
(a) + 4 f |
|
|
|
+ f (b) |
, |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
f(x) ' # ( |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
f IV (ξ) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
" #: R[ f ] = − |
(b − a)5 , |
R[ f ] |
|
≤ |
M 4 |
h5 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2880 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2880 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
% ' . % '. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
! # % '. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
||||
, # |
# $ ∫ f ( x)dx , f(x) – [a, b] . . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
||||
! [a, |
|
|
b] |
! ( n #$ # " |
h = (b − a) / n : a = x0 < x1 < L < xn = b, xi +1 − xi = h, i = 0, n − 1 .
y=f(x)
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a=x0 |
x1 |
x2 |
xn–1 b=xn |
|
b |
x1 |
xn |
n −1 |
xi+1 |
|
|
,: ∫ f ( x)dx = ∫ f ( x)dx + K+ ∫ f ( x)dx = ∑ ∫ f ( x)dx . |
||||||
a |
x0 |
xn−1 |
i =0 |
xi |
|
|
|
|
|
||||
# |
& & [xi, xi+1] # - # |
. # # (' # # .
6
1. % ' # '
b
∫ f ( x)dx = h f ( x0 ) + h f ( x1 ) + K+ h f ( xn−1 )
a
b |
n−1 |
∫ f ( x)dx = h∑ f ( xi ) |
|
a |
i=0 |
" #:
|
y=f(x) |
a |
b |
n −1 |
n −1 |
h |
2 |
|
h |
2 |
|
f ′(c) |
|
|
|
|
|
M1 |
|
R[ f ] = ∑Ri [ f ] = ∑ f ′( xi ) |
|
= n f ′(c) |
|
= |
(b − a) h, |
|
R[ f ] |
|
≤ |
(b − a)h |
|||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
i =0 |
i =0 |
2 |
2 |
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
14243 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
const |
|
|
|
|
|
2. |
% ' # ' |
|
|
|
||||||||||||||||
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y=f(x) |
|
∫ f ( x)dx = h f ( x1 ) + h |
f ( x2 ) + K+ h f ( xn ) |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
n |
|
|
|
R[ f ] ≤ M1 (b − a)h |
|
|
|
||||||||||
|
∫ f ( x)dx = h∑ f ( xi ), |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
a |
|
i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
b |
3. |
% ' # ' |
|
|
|
||||||||||||||||
|
b |
|
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
h |
|
|
h |
y=f(x) |
||||
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
f ( x)dx = h f x0 + |
|
|
+ h |
f x1 |
+ |
|
+ K+ h f xn−1 |
+ |
|
||||||||||
|
|
2 |
|
|||||||||||||||||
|
a |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
n−1 |
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
∫ f ( x)dx = h∑ f xi |
+ |
|
, |
|
|
R[ f ] |
≤ |
|
|
2 (b |
− a)h2 |
|
|
|
|||||
|
a |
|
i=0 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
b |
4. |
% ' ! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
b |
f ( x)dx = h ( f ( x0 ) + f ( x1 ))+ h ( f ( x1 ) + f ( x2 ))+ K+ h ( f ( xn−1 ) + f ( xn )) |
|
|||||||||||||||||
|
∫ |
|
||||||||||||||||||
|
a |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n −1 |
|
|
|
|
R[ f ] ≤ M 2 (b − a)h2 |
|
|||
|
∫ f (x)dx = h ( f (a) + f (b)) |
+ h∑ f (xi ), |
|
|||||||||||||||||
|
a |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
i =1 |
|
|
|
|
12 |
|
|
y=f(x) |
|
5. |
% ' |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
b |
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
∫ |
f ( x)dx = |
f ( x ) + 4 f x + |
|
|
+ f ( x ) |
+ |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
a |
b |
||
|
a |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
h
+ f ( x )
1
6
|
|
|
h |
|
|
h |
|
|
|
|
+ 4 f x |
+ |
|
+ f (x |
2 |
) + K+ |
|
f (x |
n −1 |
) + 4 f |
|
|
|
|||||||||
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
h |
|
|
|
x |
n −1 |
+ |
|
+ f ( x |
n |
) |
|
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
2 |
|
|
b |
h |
|
2 |
n −1 |
|
|
h |
1 |
|
n−1 |
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
∫ f ( x)dx = |
|
( f (a) + f (b))+ |
|
h∑ f xi |
+ |
|
+ |
|
|
h∑ f ( xi ), |
R[ f ] |
≤ |
|
4 |
(b − a)h 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
a |
6 |
|
3 |
i =0 |
|
|
2 |
3 |
i =1 |
2880 |
|
7
3. Приближенное вычисление определенного интеграла. Формулы прямоугольников, трапеций. Погрешности этих формул (вывод).
.
b
, # # $ I = ∫ f ( x)dx , f(x) – [a, b] .
a
! f(x) Ln(x) , ! #
:
b |
b |
n |
∫ f (x)dx ≈ ∫ Ln ( x)dx = ∑ Ak f ( xk ) , |
||
a |
a |
k =0 |
xk – ! , Ak – - $ , ! #,
! # ' !, |
f ( x) . 4 ! ! R[ f ] |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
" # #$ |
|
, |
R[ f ] = ∫( f (x) − Ln ( x))dx . , ! |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
b |
n |
b |
n |
x |
− xi |
|
||
∫ f (x)dx ≈ ∑Ak f ( xk ) . # Ak |
= ∫∏ |
– # # (' , |
||||||
|
|
dx |
||||||
x |
− x |
|||||||
a |
k =0 |
a i = 0 |
k |
i |
|
k ≠i
# ' # $ !
! xk, ! # .
' % ' ' ' ' # .
! ( ! [a, b] 1 & $ #
# ! x0 – #$ f(x0)., #$ , $ ' $ $
, & ' |
# #$ f(x0) |
# |
|||||
h = b – a. * ! # # x0 & # (' . |
|
|
|
||||
1. & ' # ' . x0 = a, f0 = f(a) |
|
|
y=f(x) |
||||
|
b |
|
f(b) |
|
|
|
|
|
∫ f ( x)dx = h f (a) |
|
f(a) |
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
" #: R[ f ] = ∫ f (x)dx − h f (a) = F (b) − F (a) − h f (a) |
|
|
|
|
||
|
|
a |
a |
h |
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
. ! & ,$ # # x0:
|
g′′( x )( x |
− x )2 |
|
|
g |
′′′( x )( x − x )3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
g ( x) = g ( x0 ) + g′( x0 )( x − x0 ) + |
0 |
0 |
+ |
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
+ K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2! |
|
|
|
|
|
3! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
) ! & F(b) # # a: F (b) = F (a) + F ′(a)(b − a) + |
F ′′(a) |
(b |
− a)2 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
+ K |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
123123 |
123 |
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
f ( a ) |
|
|
h |
f ′( a ) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
h |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
2 |
|
|
|
|
|||
0, R[ f ] = F (a) + f (a) h + f ′(a) |
|
|
− F (a) − h |
f (a) |
= f ′(a) |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
5 # f(a) # &. 4: M |
1 |
= max |
|
f ′( x) |
|
, |
|
|
R[ f ] |
|
≤ M |
1 |
|
h2 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
[ a ,b] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
, # " # h . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. & ' # ' . x0 = b, f0 = f(b) |
|
|
|
y=f(x) |
||
|
b |
|
f(b) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
∫ f ( x)dx = h f (b) |
|
|
|
|
|
|
|
f(a) |
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
" #: R[ f ] = ∫ f ( x)dx − h f (b) = F (b) − F (a) − h f (b) |
|
|
|
|
|
|
|
a |
a |
h |
b |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
) ! & F(a) # # b.
F (a) = F (b) + |
f (b)(a − b) + f ′(b) |
(a − b)2 |
|||||
2 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
R[ f ] = F (b) − F (b) + h f (b) − f ′(b) |
h2 |
− h f (b) = − f ′(b) |
h2 |
, |
|||
|
|
||||||
|
|
2 |
2 |
|
, # " # h .
h2 R[ f ] ≤ M1 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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a + b |
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a + b |
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x0 = |
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2 |
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2 |
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y=f(x) |
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b |
a + b |
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f(b) |
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f((a+b)/2) |
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∫ f ( x)dx = h f |
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f(a) |
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a |
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2 |
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a + b |
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b |
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R[ f ] = ∫ f ( x)dx − h |
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f |
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= |
F (b) − F (a) − h |
f |
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2 |
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) ! & F(b) F(a) # # |
a + b |
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2 |
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a + b 2 |
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a |
+ b 3 |
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a + b |
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a + b |
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a + b |
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a |
+ b |
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b |
− |
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a + b |
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b − |
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2 |
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2 |
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F (b) = F |
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+ f |
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b |
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+ |
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f ′ |
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+ f ′′ |
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2 |
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2 |
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2 |
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2 |
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2 |
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2 |
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6 |
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a + b 2 |
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a |
+ b 3 |
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a + b |
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a |
+ b |
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a + b |
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a |
+ b |
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a |
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− |
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a + b |
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a − |
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2 |
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2 |
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F (a) = F |
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+ f |
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a |
− |
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+ |
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f ′ |
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+ f ′′ |
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2 |
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2 |
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2 |
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2 |
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2 |
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2 |
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6 |
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a + b |
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a |
+ b |
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h3 |
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F (b) − F (a) = |
f |
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h + |
f ′′ |
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2 |
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2 |
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24 |
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|||||||
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a + b |
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|
a + b |
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a + b |
|
a + b |
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h3 |
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h3 |
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h3 |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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R[ f ] = f |
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h + f ′′ |
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− h |
f |
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= |
f |
′′ |
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, |
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R[ f ] |
≤ M |
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2 24 |
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2 |
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2 |
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24 |
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2 |
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2 |
24 |
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9
b |
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h |
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∫ |
f ( x)dx = |
( f (a) + f (b)) |
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a |
2 |
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" #: |
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b |
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h |
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h |
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R[ f ] = ∫ f ( x)dx − |
( f (a) + f (b)) = F (b) − F (a) − |
|
( f (a) + f (b)) |
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a |
2 |
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2 |
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) ! & F(b) # # a. |
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(b − a)2 |
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(b − a)3 |
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F (b) = F (a) + f (a) (b − a) + f ′(a) |
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+ f ′′(a) |
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2 |
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6 |
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F (b) − F (a) = h f (a) + f ′(a) |
h2 |
+ f ′′(a) |
h3 |
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2 |
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6 |
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||||||
) ! & f(b) # # a. |
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(b − a)2 |
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(b − a)3 |
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f (b) = f (a) + f ′(a) (b − a) + f ′′(a) |
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+ f ′′(a) |
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2 |
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6 |
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h |
( f (a) + f (b)) = |
h |
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h |
2 |
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||||||
2 f (a) + f ′(a) h + f |
′′(a) |
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2 |
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2 |
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2 |
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h |
2 |
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h |
3 |
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h |
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h |
2 |
||||||
R[ f ] = h f (a) + f ′(a) |
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+ f ′′(a) |
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− |
2 f (a) |
+ f ′(a) h + f ′′(a) |
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2 |
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6 |
2 |
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2 |
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y=f(x)
f(b)
f(a)
a |
h |
b |
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1 |
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h |
3 |
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|||
= − |
f ′′(a) h3 , |
|
R[ f ] |
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≤ M |
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||||||||
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|||||||
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12 |
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|
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2 |
12 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
, # " # h ( & '$ ).
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