Реферат: Інтегральне числення

Замінимо задану криволiнiйну трапецію (рис. 2.1) ступінчатою фігурою, що складається з n прямокутників. Основи цих прямокутників однакові i дорівнюють , а висоти збігаються із значеннями в початкових точках частинних iнтервалiв. Площа ступінчатої фігури i буде наближеним значенням визначеного інтеграла:

(1)


Якщо висоти прямокутників є значення в кінцевих точках частинних iнтервалiв (рис. 2.2), то

(2)

Можна довести, що похибка наближеної формули зменшиться, якщо висотами прямокутників взяти значення функції в точках (середини відрізків , (рис. 2.3); тоді

(3)

Формули (1)-(3) називаються формулами прямокутників.

2. Формула трапецій . Замінимо криву f(х) не ступінчатою лiнiєю, як у попередньому випадку, а ламаною (рис. 2.3), сполучивши сусiднi точки (). Тоді площа криволiнiйної трапеції наближено дорівнюватиме сумі площ прямокутних трапецій, обмежених вверху вiдрiзками цієї ламаної.

рис. 2.3 рис. 2.4

Площа k трапеції дорівнює , де і

основи трапеції, а - = - її висота. Тому


(4)

Формула (4) називається формулою трапецій.

3. Формула Сiмпсона . Під час виведення формули трапеції криву, яка є графіком функцій у = f (х), замінювали ламаною лiнiєю. Щоб дістати точніший результат, замінимо цю криву іншою кривою, наприклад параболою.

Покажемо спочатку, що через три рiзнi точки , які не лежать на одній прямій, можна провести лише одну параболу .

Справді, підставляючи в рівняння параболи координати заданих точок, дістанемо систему рівнянь:

(5)

визначник якої

,

оскільки числа за умовою рiзнi. Отже, ця система має єдиний розв’язок, тобто коефiцiєнти a , b i c параболивизначаються однозначно.

Зокрема, розв’язуючи систему (5) для точок А (-h ; ), В (0; ), С (h ; ), дістанемо


рис. 2.5 рис. 2.6

Знайдемо площу S криволiнiйної трапеції, обмеженої параболою, яка проходить через точки А, В, С, і прямими х = -h, х = h,y =0 (рис. 2.5):

Розглянемо тепер криволiнiйну трапецію , обмежену кривою у = f (х) (рис. 2.6). Якщо через точки цієї кривої провести параболу , то за формулою (6)

(7)

К-во Просмотров: 373
Бесплатно скачать Реферат: Інтегральне числення