Разделы презентаций


ЧИСЛЕННОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ

Содержание

Если функция f(x) непрерывна на отрезке то определенный интеграл от этой функции в пределах от a до b существует и имеет вид

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1ЧИСЛЕННОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ

ЧИСЛЕННОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ

Слайд 2Если функция f(x)
непрерывна на отрезке


то определенный интеграл
от этой функции
в пределах от

a до b
существует и имеет вид

Если функция f(x) непрерывна на отрезке      то определенный интеграл от этой функции

Слайд 3
Найти определенный интеграл
на отрезке
если подынтегральная функция

на отрезке задана таблично.

Формулы
приближенного интегрирования
называются
квадратурными формулами.
Задача численного

интегрирования
Найти определенный интеграл на отрезке   если подынтегральная функция на отрезке задана таблично.Формулы приближенного интегрирования называются

Слайд 4Постановка задачи:
(1)
(2)
0
x
y
a
b
x0
x1
xn-1
xn

Постановка задачи:(1)(2)0xyabx0x1xn-1xn

Слайд 5Погрешность численного интегрирования
- погрешность вычисления интеграла
- погрешность в целом
- погрешность

в малом
- погрешность вычисления интеграла

Погрешность численного интегрирования- погрешность вычисления интеграла- погрешность в целом- погрешность в малом- погрешность вычисления интеграла

Слайд 6Связь
Пусть
и

Связь Пустьи

Слайд 7Метод прямоугольников
основан на непосредственном
определении интеграла:

где
- интегральная сумма,

соответствующая
некоторому разбиению отрезка
и некоторому

выбору точек

,

,…,

на отрезках разбиения

Метод прямоугольниковоснован на непосредственном определении интеграла:где - интегральная сумма, соответствующая   некоторому разбиению отрезка и некоторому

Слайд 8Вычисление определенного
интеграла
геометрически сводится
к вычислению площади
криволинейной

трапеции,
ограниченной функцией f(x),
осью абсцисс и прямыми x = a и

x = b.
Вычисление определенного интеграла геометрически сводится к вычислению площади криволинейной трапеции, ограниченной функцией f(x), осью абсцисс и прямыми

Слайд 9Учитывая,
что высота
Прямоугольника
ABba есть
значение
функции
в точке


f(x)

Учитывая, что высота Прямоугольника ABba есть значение функции в точке f(x)–

Слайд 10Для увеличения точности
численного интегрирования
можно отрезок


разбить на несколько частей
и для каждой из них

вычислить
приближенное значение
площади криволинейной
трапеции, основанием которой
является отрезок

(i = 0, 1, …,n – 1),
а высотой число

т.е. значение функции
в точке

Для увеличения точности численного интегрирования можно отрезок     разбить на несколько частей и для

Слайд 11Практически удобно делить
отрезок
на равные части,

а точки
 (i = 0, 1, …, n – 1) совмещать с левыми
или с правыми


концами отрезков разбиения.

Практически удобно делить отрезок    на равные части, а точки  (i = 0, 1, …, n – 1) совмещать с левыми или

Слайд 12Если точку
совместить с левым концом
отрезка
то приближенное

значение
интеграла может быть
представлено
формулой левых
прямоугольников:

где

шаг.
Если точку совместить с левым концом отрезка то приближенное значение интеграла может быть представлено формулой левых прямоугольников:где

Слайд 14Если же в качестве точки
выбрать правый конец отрезка


то приближенное значение
интеграла вычисляется
по формуле правых
прямоугольников:

.

Если же в качестве точки выбрать правый конец отрезка то приближенное значение интеграла вычисляется по формуле правых

Слайд 16Формула средних прямоугольников
a
b
f(x)
x0
xn
– составная формула

Формула средних прямоугольниковabf(x)x0xn– составная формула

Слайд 17Погрешность формул средних прямоугольников

Погрешность формул средних прямоугольников

Слайд 18Метод трапеций
Заменим на отрезке
дугу AB графика
подынтегральной функции

y = f(x)
стягивающей ее хордой и
вычислим площадь трапеции ABba.
Примем

значение определенного
интеграла численно равным
площади этой трапеции:

Это и есть формула трапеций

Метод трапецийЗаменим на отрезке дугу AB графика подынтегральной функции y = f(x) стягивающей ее хордой и вычислим площадь трапеции

Слайд 20Если отрезок
разделить на несколько
частей и применить
формулу

трапеции
к каждому отрезку
Тогда

Если отрезок разделить на несколько частей и применить формулу трапеции к каждому отрезку Тогда

Слайд 22Для простоты вычислений
удобно разделить отрезок

на равные части,
в этом случае длина
каждого из отрезков


разбиения есть

Численное значение
интеграла на отрезке

равно

Для простоты вычислений удобно разделить отрезок    на равные части, в этом случае длина каждого

Слайд 23А на всем отрезке
соответственно
Эта формула называется
общей формулой

трапеции.
Ее можно переписать в виде

где
– шаг.

А на всем отрезке соответственноЭта формула называется общей формулой трапеции. Ее можно переписать в виде где –

Слайд 24Погрешность формулы трапеций

Погрешность формулы трапеций

Слайд 25Составная формула трапеции

Составная формула трапеции

Слайд 26Метод парабол (метод Симпсона)
h
h

Метод парабол  (метод Симпсона)hh

Слайд 27Графическая иллюстрация метода парабол (Симпсона)

Графическая иллюстрация метода парабол (Симпсона)

Слайд 28Формула Симпсона

Формула Симпсона

Слайд 30Определитель матрицы отличен от 0 => система уравнений имеет единственное

решение

Определитель матрицы отличен от 0 => система уравнений имеет единственное решение

Слайд 31Через данные точки проходит единственная квадратичная парабола

Через данные точки проходит единственная квадратичная парабола

Слайд 32Вычислим значение функции в точках

Вычислим значение функции в точках

Слайд 33Найдём интеграл

Найдём интеграл

Слайд 34Для увеличения точности
вычислений отрезок
разбивают на n пар

участков
и заменяя подынтегральную
функцию интерполяционным
многочленом Ньютона
второй

степени, получают
приближенное значение
интеграла на каждом участке
длины 2h:
Для увеличения точности вычислений отрезок разбивают на n пар участков и заменяя подынтегральную функцию интерполяционным многочленом Ньютона

Слайд 35
……………………………………

……………………………………

Слайд 36Тогда численное значение
определенного интеграла
на отрезке
будет равно

сумме интегралов
Это соотношение называется
общей формулой Симпсона.
Ее можно записать

также в виде

где


Тогда численное значение определенного интеграла на отрезке будет равно сумме интеграловЭто соотношение называется общей формулой Симпсона. Ее

Слайд 37Составная формула Симпсона

Составная формула Симпсона

Слайд 38Пример: Вычислить определённый интеграл
График подынтегральной функции

Пример: Вычислить определённый интегралГрафик подынтегральной функции

Слайд 39Ответ:

Ответ:

Слайд 40Метод Монте-Карло
Методы Монте-Карло – это общее название группы методов

для решения различных задач с помощью случайных последовательностей. Название этой

группе методов дал город Монте-Карло – столица европейского игорного бизнеса (казино).

Метод Монте-Карло Методы Монте-Карло – это общее название группы методов для решения различных задач с помощью случайных

Слайд 41Сущность метода Монте-Карло состоит в следующем:
Требуется найти значение а

некоторой изучаемой величины.
Для этого выбирают такую случайную величину X,

математическое ожидание которой равно а: 
М(Х)=A.

Сущность метода Монте-Карло состоит в следующем: Требуется найти значение а некоторой изучаемой величины. Для этого выбирают такую

Слайд 42Пример использования метода Монте-Карло
Предположим, что нам нужно определить площадь плоской

фигуры, расположенной внутри квадрата, сторона которого равна единице , при

этом площадь квадрата Sкв=1. Выберем внутри квадрата наугад N точек. Обозначим через M количество точек, попавших при этом внутрь фигуры. Тогда площадь фигуры S приближенно равна отношению M/N . Отсюда, чем больше N, тем больше точность такой оценки.

S/Sкв≈M/N или
S ≈ M/N

Пример использования метода Монте-КарлоПредположим, что нам нужно определить площадь плоской фигуры, расположенной внутри квадрата, сторона которого равна

Слайд 43Вычисление числа π методом Монте-Карло
Рассмотрим четверть круга единичного радиуса. Площадь

четверти круга равна: S=πr2/4. Для r=1 S=π/4

Y1
A
B
C
1
O
X
M/N ≈ π/4

Вычисление числа π методом Монте-Карло	Рассмотрим четверть круга единичного радиуса. Площадь четверти круга равна: S=πr2/4. Для r=1 S=π/4Y1ABC1OXM/N

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика