求解函数定积分,梯形公式、复化梯形公式、复合辛普森公式求解定积分近似值程序
以函数f(x)=sin(x)/x为例,求解其在[0,1]区间的定积分。
<span style="font-family:SimSun;font-size:12px;">#include<stdio.h>
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<iomanip>
#include<cmath>
using namespace std;
const int inf=0x3f3f3f3f;
double f(double x)//定义和修改函数f(x)
{ if(x==0) return 1;//sin(x)/x在x=0时无意义,所以这里单独设置if语句,求x->0时,f(x)的极限为1. return sin(x)/x;
}
double Calculate(double(*FunCallBack)(double x),double a,double b,double dx)//求定积分准确值
{ double doui; double total = 0; //保存最后的计算结果 for (doui = a; doui <= b; doui += dx) { total+= FunCallBack(doui)*dx; } return total;
}
double Tixing(double a,double b)//梯形公式
{ return (b-a)/2*(f(a)+f(b));
}
double Simpson(double a,double b)
{ return (b-a)/6*(f(a)+4*f((a+b)/2)+f(b));
}
double q(double a,double b,int n)//复化梯形公式
{ double h,x[n-2]; double w=0; h=(b-a)/n*1.0; for(int i=0; i<=n-2; i++) { x[i]=a+(i+1)*h; w+=f(x[i]); } return h*(f(a)+2*w+f(b))/2;
}
double s(double a,double b,int n)//复合辛普森公式
{ double h,x[n]; double w=0,v=0; h=(b-a)/n*1.0; for(int i=1; i<=n/2; i++) { x[2*i-1]=a+(2*i-1)*h; w+=f(x[2*i-1]); } for(int i=1; i<=n/2-1; i++) { x[2*i]=a+2*i*h; v+=f(x[2*i]); } return h*(f(a)+4*w+2*v+f(b))/3.0;
}
int main()//主函数
{ while(1) { double a,b,T,fT,fS,cor,jingdu,jingdu1,jingdu2; int n; printf("请输入积分区间a,b和区间数n:\n"); scanf("%lf%lf%d",&a,&b,&n); cor=Calculate(f,a,b,0.000001); T=Tixing(a,b); jingdu=fabs(T-cor)/cor; fT=q(a,b,n); jingdu1=fabs(fT-cor)/cor; fS=s(a,b,n); jingdu2=fabs(fS-cor)/cor; printf("准确值:%lf\n梯形公式近似值:%lf 精度:%lf\n复化梯形公式近似值:%lf 精度:%lf\n复合辛普森公式近似值:%lf 精度:%lf\n",cor,T,jingdu,fT,jingdu1,fS,jingdu2); } return 0;
} </span>
运行后输入积分区间[0,1],将区间划分为100等分,即n=100,代入:
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