Вычисление по формуле Симпсона путем деления отрезка [a,b] на множество более мелких отрезков

Для нахождения интеграла вычислим площадь под графиком функции, являющейся подынтегральным выражением(рис.4.2). Здесь a и b - пределы интегрирования; x_i = a + i(b - a)/n.

Для использования формулы Симпсона разбиваем отрезок [a,b] на n (четное) более мелких отрезков.

Формула Симпсона имеет вид:

Здесь n - четное число делений интервала интегрирования; x_i = a + i(b – a)/n.

Алгоритм состоит в циклическом выполнении расчетов f(x_i). При этом следует отдельно рассмотреть случаи для границ интегрирования f(a) и f(b) и учесть, что при нечетном номере вычисляемого элемента значение функции умножается на 4, при четном - на 2. При конечных значениях отрезка умножение не производится.

Рис.4.2. Вычисление интеграла по формуле Симпсона.

Пример 4.2. Вычисление интеграла по формуле Симпсона.

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <math.h>

using namespace std;

 

int main()

{unsigned long i, n;

float a,b,x,h,y,s;

cout << "Четное количество делений -> ";

cin >> n;

a = 0; b = 1.8;

s = 0; x = a;

h = (b – a)/n;

for (i = 0; i <= n; i++)

{ y = (1/(1+sqrt(x));

x = x + h;

if (i % 2!= 0) s = s + 4*y;

else if (i == 0 || i == n) s = s + y;

else s = s + 2*y;

}

s*=h/3;

cout << "S = " << s;

}

Вычисление с заданной точностью e корня уравнения F(x)=0