龙贝格方法计算椭圆周长

椭圆周长定积分公式

由于椭圆的周长可以看作是很多Δx\Delta xΔx与Δy\Delta yΔy直角边构成的斜边的和。因此就是dx2+dy2\sqrt{dx^2+dy^2}dx2+dy2，此处为了简化直接用参数方程替换，就是4×∫0π2a2sinθ+b2cosθdθ4\times \int_{0}^{ \frac{\pi}{2}} \sqrt{a^2 sin\theta + b^2 cos\theta} d\theta4×∫02πa2sinθ+b2cosθdθ。

龙贝格积分法Matlab代码

function Romberg(fun,a,b,tol)
M = 1;      %每次的步数
k = 0;      %积分表的行
h = b - a;  %最大步长
tol1 = 1;
R = zeros(10,10); %分配矩阵大小
R(1,1) = h*(feval(fun,a) + feval(fun,b))/2; %第一个值
while tol1 >= tolk = k + 1;h = h/2;tmp = 0;%一列中上下行的关系for i = 1:Mtmp = tmp + fun(a + h*(2*i - 1));endR(k+1,1) = R(k,1)/2 + h*tmp;%更新步数M = 2*M;%构造在同一行中，左右列元素的关系for m = 1:min(k,3)R(k + 1,m + 1) = R(k+1,m)+(R(k+1,m)-R(k,m))/(4^m-1);end%计算第四列的龙贝格的误差tol1=abs(R(k,min(k,4))-R(k+1,min(k,4)));
end
q = R(k+1, 4)
R

命令

此处针对a = 20，b = 10的椭圆方程而言。

>> a = 0;
>> b = pi/2;
>> f = @(x)4*sqrt(400.*sin(x).*sin(x)+100.*cos(x).*cos(x));
>> tol = 1e-4;
>> Romberg(f,a,b,tol);

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