MATLAB学习笔记:数值积分

MATLAB学习笔记:数值积分当 1 被积函数的原函数不能用初等函数表示 2 被积函数难以用公式表示 而是用图形或表格给出的 就应该建立定积分的近似计算方法 数值积分方法 梯形法 z trapz x y x 0 0 5 1 y exp x 2 z trapz x y z 0 7314x 0 0 05 1

(1)被积函数的原函数不能用初等函数表示。

(2)被积函数难以用公式表示,而是用图形或表格给出的。

就应该建立定积分的近似计算方法:数值积分方法。

梯形法:

z=trapz(x,y)

MATLAB学习笔记:数值积分

>> x=0:0.5:1; >> y=exp(-x.^2); >> z=trapz(x,y)
z = 0.7314

>> x=0:0.05:1; >> y=exp(-x.^2); >> z=trapz(x,y)
z = 0.7467

自适应辛普森公式:

z=quad(f,a,b,tol)

a是积分下限,b是积分上限,tol是计算精度,缺省为0.001。

调用quad函数时,先要建立一个描述被积函数的函数文件或语句函数。

MATLAB学习笔记:数值积分

 




以下分别为:内联函数和函数句柄

>> g=inline('exp(-x.^2)'); >> z=quad(g,-1,1)
z = 1.4936
>> f=@(x) exp(-x.^2); >> z=quad(f,-1,1)
z = 1.4936

>> n=100; >> x=linspace(0,1,n); >> y=4./(1+x.^2);
>> jxl=sum(y(1:(n-1)))./n jxl = 3.1202
>> jxr=sum(y(2:n))./n jxr = 3.1002
>> tx=trapz(x,y) tx = 3.1416

z=quadl(f,a,b,tol)  自适应复合Lobatto数值积分法

z=quadgk(f,a,c,tol)  自适应复合Gauss-Kronrod数值积分法,适用于高精度和震荡数值积分,以及广义数值积分

>> g=inline('4./(1+x.^2)'); >> quad(g,0,1) ans = 3.1416 >> quadl(g,0,1) ans = 3.1416

>> g=@(x) 4./(1+x.^2); >> quadgk(g,0,1) ans = 3.1416

MATLAB学习笔记:数值积分

>> f1=@(x) 1./(x.^2); >> z1=quadgk(f1,1,inf) z1 = 1 >> f2=@(x)exp(-x.^2); >> z2=quadgk(f2,-inf,inf) z2 = 1.7725 >> f3=@(x)1./(x.*sqrt(1-log(x).^2)); >> z3=quadgk(f3,1,exp(1)) z3 = 1.5708

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